CN102148523B - 节能型蓄电池充放电控制*** - Google Patents
节能型蓄电池充放电控制*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN102148523B CN102148523B CN 201110123274 CN201110123274A CN102148523B CN 102148523 B CN102148523 B CN 102148523B CN 201110123274 CN201110123274 CN 201110123274 CN 201110123274 A CN201110123274 A CN 201110123274A CN 102148523 B CN102148523 B CN 102148523B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output
- resistance
- input
- termination
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
一种电气技术领域的节能型蓄电池充放电控制***,包括:主控制模块、强制充电模块、单元充放电模块,强制充电模块的输出端分别与直流电源和蓄电池组相连接,强制充电模块的输入端与主控制模块相连接接收控制信号,单元充放电模块的输出端与蓄电池单元相连接且控制端与主控制模块的输出控制端相连接并输出控制指令。本发明通过蓄电池组强行充电、蓄电池组放电、蓄电池组充电三种工作模式实现将一组被充好电的电池给另外需要充电的电池进行放电,避免了过去蓄电池通过电阻放电所产生的能量损耗。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种电气技术领域的装置,具体是一种节能型蓄电池充放电控制***。
背景技术
铅酸电池生产厂在电池出厂前,需要对其进行充放电的工艺过程,才能保证产品的质量要求。目前蓄电池厂家普遍采用的方法是用市面上购买的大功率整流充电器AC输入,DC输出,给多节串联的蓄电池充电一次,放电一次,再充电一次,再放电一次,放电方法用阻抗元件,耗能很大,造成无意义的能源浪费。在放电的过程中,如果采用回馈电网,则相关的设备成本很高,对于中小型企业也不适用。因此,针对这一问题,本发明涉及的蓄电池充放电***,首先对一个蓄电池组进行强制充电,然后由这个蓄电池组放电,同时对其他蓄电池组充电。原蓄电池完成放电之后,其他完成充电蓄电池反过来放电,同时对原放电的蓄电池充电,充电不足的可以通过充电器补足电能,如此往复,能源消耗很小。从而达到节能的效果。
经对现有技术的文献检索发现,中国专利公开号200320126884.2记载了一种“蓄电池充放电控制器和使用该控制器的控制***”,用以在蓄电池的容量为正常时,控制蓄电池给标准负荷供电的控制装置;连接于控制装置,用以实时检测蓄电池的电性物理量值。但该专利关于大批量的、用于铅酸电池厂电池生产中的充放电工序的控制方法和原理却没有提及。
中国专利申请号96107277.6记载了一种“充放电控制电路”,包括电源、电压的缓冲寄存器电路和电压检测电路,电压检测电路输入一个信号并输出一个信号用来控制充放电。该专利与大批量的、用于铅酸电池厂电池生产中的充放电工序的控制要求仍然不同,采用的方法也不能满足要求。
论文“关于密封铅酸蓄电池充放电电路的研究”2010年1月25日第27卷第1期,通信电源技术,作者:徐晓丹,白志峰介绍了一种应用于无线采集终端备用密封铅酸蓄电池的充放电保护电路,该专利侧重于保护电路的设计方法研究,没有关于多组串联蓄电池充放电的电路***设计方法描述。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提供一种节能型蓄电池充放电控制***,通过一组被充好电的电池给另外需要充电的电池进行放电,避免了过去蓄电池通过电阻放电所产生的能量损耗。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括:主控制模块、强制充电模块、单元充放电模块,其中:强制充电模块的输出端分别与直流电源和蓄电池组相连接,强制充电模块的输入端与主控制模块相连接接收控制信号,单元充放电模块的输出端与蓄电池单元相连接且控制端与主控制模块的输出控制端相连接并输出控制指令。
所述的主控制模块控制多个单元充放电模块对两个或多个蓄电池组进行充放电;该主控制模块包括:输入回路控制单元、功率管切换控制单元、单元电压信号输入单元,其中:输入回路控制单元控制强制充电模块的输入回路单元,从而控制强制充电模块的直流电源和蓄电池组的开合,达到强制充电的目的,功率管切换控制单元充放电模块的通路切换单元,达到给定蓄电池组之间的充放电模式的目的,单元电压信号输入单元根据处理后的蓄电池单元电压来决定此单元所在的蓄电池组的工作状态为充电模式还是放电模式。
所述的输入回路控制单元输出标准TTL电平并控制切换开关输入回路单元。
所述的功率管切换控制单元输出标准TTL电平作为开关信号并控制两组蓄电池单元的充放电方向,将一组蓄电池单元的输出连接至BOOST电源的输入,并将BOOST电源的输出连接至另一组蓄电池单元对其充电;或者让原本充电的蓄电池组单元放电,原本放电的蓄电池单元充电。
所述的单元电压信号输入单元将电压信号采集单元所处理的蓄电池单元电压作为0和1数字量反馈给处理器,作为过电压和欠电压程度的标示。
所述的强制充电模块包括:直流电源、切换开关输入回路单元、切换开关输出回路单元,其中:切换开关输入回路单元与主控制模块相连并接收控制指令,实现输出回路单元的开合动作,输出回路单元输出控制指令至直流电源,实现蓄电池组的连通和关断,当直流电源和蓄电池组连通,蓄电池组处于强行充电模式,当直流电源和蓄电池组关断,蓄电池组处于非强行充电模式。
所述的直流电源包括:电压输出触点和电压参考触点,其中:电压输出触点与切换开关输出回路一端连接,电压参考触点与***的零电势连接。
所述的切换开关输入回路单元包括:输入回路驱动电路和线圈,其中:主控制模块的输入回路控制单元输出控制信号至输入回路驱动电路,输入回路驱动电路根据控制信号产生电流并输出至线圈以产生磁场,从而实现对切换开关输出回路单元的控制。
所述的切换开关输出回路单元包括:回路输入触点、回路输出触点和刀闸,其中:刀闸的一个端子与回路输入触点相连,另一个端子与回路输出点相连,回路输入触点与直流电源的电压输出触点相连,回路输出触点与蓄电池组的正极相连,当输入回路单元的线圈有电流通过并产生磁场,在电磁力的作用下将输出回路的刀闸闭合,此时输出回路单元的输入触点和输出触点相联通,这样直流电源的电压输出触点与蓄电池组的正极相连,直流电源的电压参考触点与蓄电池组的负极相连,直流电源对这个蓄电池组强行充电。
所述的单元充放电模块包括:充电电压开关电源单元、通路切换单元和电压信号采集处理单元,其中:充电电压开关电源提升蓄电池组的充电电压值并与通路切换单元相连,实现不同蓄电池组之间的充放电模式,即规定一组蓄电池组处于充电模式,另一组蓄电池组处于放电模式,电压信号采集处理单元采集电压值以确定蓄电池组的充放电状态。
本***有三种工作模式:蓄电池组强行充电、蓄电池组放电、蓄电池组充电,其中:蓄电池组强行充电是指主控制模块对一个蓄电池组强制充电,并实时检测充电状态,直到完成充电工作。完成一个蓄电池组的充电之后,由主控制模块切换到蓄电池组放电模式,已完成充电的蓄电池单元通过充放电模块给另一组的蓄电池单元充电,同时实时监控两组蓄电池的充放电情况,直到其中的一个蓄电池组完成放电或另一个蓄电池组完成充电为止。如果其中一个蓄电池组放电完成后,另一个蓄电池组仍没有完成充电,主控制模块切换到强制充电模式,直到未充电完成的蓄电池组充电完毕。之后主控制模块切换到蓄电池组充电模式,通过充放电模块的切换开关,将刚才已完成充电的蓄电池组又一次放电给另一个蓄电池组充电,主控制模块实时监控充放电情况,如此反复多次,以检测蓄电池组的充放电能力。
附图说明
图1为本发明***结构示意图;
图中:1-主控制模块;2-强制充电模块;3-充放电模块。
图2为蓄电池组示意图。
图3为蓄电池单元示意图。
图4为实施例充放电模块原理示意图。
图5为实施例充电电压开关电源原理示意图。
图6为实施例通路切换单元原理示意图。
图7为实施例蓄电池充放电电压信号采集单元原理示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示,本实施例包括:主控制模块1、强制充电模块2、单元充放电模块3,其中:强制充电模块2的切换开关输出回路单元将直流电源与蓄电池组相连接,强制充电模块2的输入回路端与主控制模块1相连接并受其控制,单元充放电模块3的功率管切换控制单元11与蓄电池单元相连接,主控制模块1的输出控制端与单元充放电模块3的功率管切换控制单元11相连接,主控制模块1的另一组输出控制端与强制充电模块2的输入回路相连。
所述的强制充电模块2受主控制模块1控制,对两组或多组蓄电池完成强制充电;该强制充电模块2包括:直流电源4、切换开关输入回路单元5、切换开关输出回路单元6,其中:切换开关输入回路单元5与主控制模块1相连并接收控制指令,实现输出回路单元的开合动作,输出回路单元6输出控制指令至直流电源4,实现蓄电池组的连通和关断,当直流电源4和蓄电池组连通,蓄电池组处于强行充电模式,当直流电源4和蓄电池组关断,蓄电池组处于非强行充电模式。
所述的直流电源4包括:电压输出触点和电压参考触点,其中:电压输出触点与切换开关输出回路6一端连接,电压参考触点与***的零电势连接。
所述的切换开关输入回路单元5包括:输入回路驱动电路和线圈13,其中:主控制模块1的输入回路控制单元10输出控制信号至输入回路驱动电路,输入回路驱动电路根据控制信号产生电流并输出至线圈13以产生磁场,从而实现对切换开关输出回路单元6的控制。
所述的切换开关输出回路单元6包括:回路输入触点、回路输出触点和刀闸14,其中:刀闸的一个端子与回路输入触点相连,另一个端子与回路输出点相连,回路输入触点与直流电源4的电压输出触点相连,回路输出触点与蓄电池组的正极相连,当输入回路单元5的线圈有电流通过并产生磁场,在电磁力的作用下将输出回路的刀闸闭合,此时输出回路单元6的输入触点和输出触点相联通,这样直流电源4的电压输出触点与蓄电池组的正极相连,直流电源4的电压参考触点与蓄电池组的负极相连,直流电源4对这个蓄电池组强行充电。
所述的单元充放电模块3作为两个或多个蓄电池组的充放电执行模块,完成充电、放电、充放电通路切换和充放电等状态监控;该单元充放电模块3包括:充电电压开关电源单元7、通路切换单元8、电压信号采集处理单元9,其中:充电电压开关电源7将一组蓄电池的电压值提升到满足另一组蓄电池所要求的充电电压值,通路切换单元8用于给定不同蓄电池组之间的充放电模式,即规定一组蓄电池组处于充电模式,另一组蓄电池组处于放电模式,电压信号采集处理单元9用于采集不同蓄电池单元的电压值,从而确定蓄电池组的充放电状态。
所述的充电电压开关电源单元7包括:第一电解电容15、第二电解电容16、第三电解电容17第四电解电容18,第一去耦电容19、第一电阻20、第二电阻21、第一电压调整器22、第一电感23第二去耦电容24、第三电阻25、第四电阻26、第五稳压二极管27、第一PNP三极管28,第五MOSFET29、第五整流二极管30、第五电解电容31、第六电解电容32、第七电解电容33、第八电解电容34、第三去耦电容35、第五电阻36和第六电阻37,其中:第一电解电容15,第二电解电容16,第三电解电容17,第四电解电容18的正极与外部输入端DCDC_IN和第一电压调整器22的VCC引脚相连,他们的负极接地,第一去耦电容19的一端与第一电压调整器22的VCC引脚相连,一端接地,第一电阻20的一端与外部输入端DCDC_IN相连,一端与第一电压调整器22的IPKS引脚相连,第二电阻21的两端分别与第一电阻20的两端相连,第二电容24的一端与第一电压调整器22的的TC引脚相连,另一端接地,第一电压调整器22的TC引脚作为外部输入信号DCDC_EN,第三电阻25的一端与第一电压调整器22的SE引脚相连,另外一端接地,第四电阻26的一端与第一电压调整器22的SE引脚相连,另外一端接地,第五稳压二极管27的A端与第一电压调整器22的SE引脚相连,K端接第一PNP三极管28的集电极,第一PNP三极管28的集电极接第五MOSFET管29的门极,发射极接地,基极接第一电压调整器22的SE引脚,第一电压调整器22的SC端接DCDC_IN,第五MOSFET管29的门极接第一PNP三极管28的集电极,漏极接第一电感23的一端,源极接地,第一电感23的一端接第一电压调整器22的IPKS引脚,一端接第五整流二极管30的两个输入端,第五整流二极管30的两个输入端接第五MOSFET管29的漏极,输出端接外部输出端DCDC_OUT,第五电解电容31,第六电解电容32,第七电解电容33,第八电解电容34的正极接DCDC_OUT,负极接地,第三去耦电容35的一端接DCDC_OUT,一端接地,第五电阻36的一端接DCDC_OUT,一端接第一电压调整器22的FB引脚,第六电阻37的一端接第五电阻36的一端,一端接地,
所述的通路切换单元8包括:第六MOSFET管38、第七MOSFET管39、第七电阻40、第八电阻41、第九电阻42、第十电阻43、第一与门44、第二与门45、第一施密特反相器46、第三与门47、第四与门48、第十一电阻49、第十二电阻50、第一光电耦合器51、第二光电耦合器52、第十三电阻53和第十四电阻54,其中:第六MOSFET管38的漏极接外部输入端CHARGEEN_LEFT,源极接地,门极接第七电阻40的输出端,第七电阻40的输出端接第六MOSFET管38的门极,输入端接第一与门44的输出端,第八电阻41的输入端接第七电阻40的输出端,输出端接地,第一与门44的输出端接第七电阻40的输入端,第一输入端接第一施密特反相器46的输出端,第二输入接四与门48的输入端,第一施密特反相器46的输入端接第四与门48的输出端,输入端接第二与门45的第一输入端,电源端接VCC,接地端接地,第四与门48的输出端接第一施密特反相器46的输入端,第一输入端接第一光电耦合器51的集电极,第二输入端接第二光电耦合器52的输入端集电极,第十一电阻49的输入端接VCC,输出端接第一光电耦合器51的集电极,第一光电耦合器51的集电极接第四与门48的输入端,发射极接地,发光二极管的A端接第十三电阻53的输出端,K端接外部输入信号Port_one,第十三电阻53的输入端接5V-S,输出端接发光二极管的A端,第七MOSFET管39的漏极接外部输入端CHARGEEN_RIGHT,源极接地,门极接第九电阻42的输出端,第九电阻42的输出端接第七MOSFET管39的门极,输入端接第二与门45的输出端,第十电阻43的输入端接第九电阻42的输出端,输出端接地,第二与门45的输出端接第九电阻42的输入端,第一输入端接第一施密特反相器46的输出端,第二输入接第四与门48的第二输入端和第二光电耦合器52的集电极,第三与门47的两个输入端接地,输出端悬空,第十二电阻50的输入端接VCC,输出端接第二光电耦合器52的集电极,第二光电耦合器52的集电极接第四与门48的第二输入端,发射极接地,发光二极管的A端接第十四电阻54的输出端,K端接外部输入信号Port_two,第十四电阻54的输入端接5V-S,输出端接发光二极管的A端。
所述的电压信号采集处理单元9包括:第十五电阻55、第十六电阻56、第四去耦电容57、第五去耦电容58、第十七电阻59、第十八电阻60、第一运算放大器61、第二运算放大器62、第一模拟开关63、第十九电阻64、第二十电阻65、第二十一电阻67、第六去耦电容66、第二十二电阻68、第二十三电阻69、、第二十四电阻71、第七去耦电容70、第六稳压二极管72.第七稳压二极管73、第一电压比较器74、第二电压比较器75、第二十五电阻76、第二十六电阻78、第三光电耦合器77、第四光电耦合器79、第二十七电阻80和第二十八电阻81,其中:第十五电阻55的输入端与外部信号BATTERY_RIGHT相连,输出端接第一运算放大器61的正输入端,第四去耦电容57的输入端接第一运算放大器61的的正输入端,输出端接地,第十七电阻59的输入端接第一运算放大器61的正输入端,输出端接地,第一运算放大器61的正输入端接第十五电阻55的输出端,负输入端接第一模拟开关63的CH0引脚,输出端接第一模拟开关63的CH0引脚,电源端接VCC,接地端接地,第十六电阻56的输入端与外部信号BATTERY_LEFT相连,输出端接第二运算放大器62的正输入端,第五去耦电容58的输入端接第二运算放大器62的的正输入端,输出端接地,第十八电阻60的输入端接第二运算放大器62的正输入端,输出端接地,第二运算放大器62的正输入端接第十六电阻56的输出端,负输入端接第一模拟开关63的CH1引脚,输出端接第一模拟开关63的CH1引脚,电源端接VCC,接地端接地,第一模拟开关63的VCC引脚接VCC,CH0引脚接第一运算放大器61的输出端,CH1引脚接第二运算放大器62的输出端,SELECT引脚接外部输入信号,COM引脚接第一电压比较器74的负输入端和第二比电压比较器75的正输入端,INH和GND引脚接地,NC引脚悬空,第十九电阻64的输入端接VCC,输出端接第一电压比较器74的正输入端,第二十电阻65的输入端接第一电压比较器74的正输入端,输出端接第二十一电阻67的输入端,第二十一电阻67的输入端接第二十电阻65的输出端和第六稳压二极管72的电压参考端,输出端接地,第六去耦电容66的输入端接第二十一电阻67的输入端,输出端接第二十一电阻67的输出端,第六稳压二极管72的输出端接第一电压比较器74的正输入端,输入端接地,第一电压比较器74的正输入端接第十九电阻64的输出端,负输入端接第一模拟开关63的COM引脚,输出端接第三光电耦合器77的发光二极管的K极,电源端接电源,接地端接地,第二十五电阻76的输入端接VCC,输出端接第三光电耦合器77的发光二极管的A极,第三光电耦合器77的集电极接第二十七电阻80的输出端,同时作为外部输出端口Port_three,发射极接地,第二十七电阻80的输入端接5V-S,输出接第三光电耦合器77的集电极,第二十二电阻68的输入端接VCC,输出端接第二电压比较器75的负输入端,第二十三电阻69的输入端接第二电压比较器75的负输入端,输出端接第二十四电阻69的输入端,第二十四电阻69的输入端接第二十三电阻68的输出端和第七稳压二极管73的电压参考端,输出端接地,第七去耦电容70的输入端接第二十四电阻71的输入端,输出端接第二十四电71的输出端,第三稳压二极管73的输出端接第二电压比较器75的负输入端,输入端接地,第二电压比较器75的负输入端接第二十二电阻68的输出端,正输入端接第一模拟开关63的COM引脚,输出端接第四光电耦合器79的发光二极管的K极,电源端接电源,接地端接地,第二十六电阻78的输入端接VCC,输出端接第四光电耦合器79的发光二极管的A极,第四光电耦合器79的集电极接第二十八电阻81的输出端,同时作为外部输出端口Port_four,发射极接地,第二十八电阻81的输入端接5V-S,输出接第四光电耦合器79的集电极。
所述的主控制模块1控制多个单元充放电模块3对两个或多个蓄电池组进行充放电;该主控制模块1包括:输入回路控制单元10、功率管切换控制单元11、单元电压信号输入单元12,其中:输入回路控制单元10控制强制充电模块2的输入回路单元,从而控制强制充电模块2的直流电源4和蓄电池组的开合,达到强制充电的目的,功率管切换控制单元11充放电模块3的通路切换单元8,达到给定蓄电池组之间的充放电模式的目的,单元电压信号输入单元12根据处理后的蓄电池单元电压来决定此单元所在的蓄电池组的工作状态为充电模式还是放电模式。
所述的输入回路控制单元10输出标准TTL电平并控制切换开关输入回路单元5。
所述的功率管切换控制单元11输出标准TTL电平作为开关信号并控制两组蓄电池单元的充放电方向,可以将一组蓄电池单元的输出连接至BOOST电源的输入,并将BOOST电源的输出连接至另一组蓄电池单元对其充电;也可让原本充电的蓄电池组单元放电,原本放电的蓄电池单元充电。
所述的单元电压信号输入单元12将电压信号采集单元9所处理的蓄电池单元电压作为0和1数字量反馈给处理器。这两个引脚指示出当前充放电过程中的两个蓄电池单元的过电压和欠电压程度。
本实施例通过以下三种方式进行工作:
a)蓄电池组强行充电模式:
所述强制充电模块受主控制模块控制,对两组或多组蓄电池完成强制充电;包括:直流电源、切换开关输入回路单元、切换开关输出回路单元,其中:切换开关输入回路单元受主控制模块控制,影响输出回路单元的开合动作,输出回路单元控制直流电源和蓄电池组的连通和关断,当直流电源和蓄电池组连通,蓄电池组处于强行充电模式,当直流电源和蓄电池组关断,蓄电池组处于非强行充电模式。
当需要进行强制充电时,主控制对切换开关输入回路发出强制充电控制信号,切换开关接收信号后采取相应动作作用于切换开关输出回路单元,使直流电源和蓄电池组联通,当直流电源与蓄电池组联通时,便进行强制充电。此时,通过单元充放电模块中的电压信号采集处理单元采集电压信号,实时地把电压信号反馈给主控制单元,主控制单元对反馈回来的信号进行判断,若不满足蓄电池充满的条件,继续充电。当反馈回来的信号告知主控制单元蓄电池已经充满时,主控制单元对强制充电模块中的切换开关输入回路单元发出控制信号,作用于切换开关输出回路单元,使直流电源于蓄电池关断。
至此,完成了一个强制充电过程。
b)蓄电池组放电模式:
所述单元充放电模块作为两个或多个蓄电池组的充放电执行模块,完成充电、放电、充放电通路切换和充放电等状态监控;包括:充电电压开关电源单元、通路切换单元、电压信号采集处理单元。
当要对一组蓄电池进行放电时,由主控制发出控制信号,作用于单元充放电模块的通道切换单元,通道切换单元经过主控制的作用后,形成一条由这组蓄电池组经过充电电压开关电源单元通向另外一组蓄电池组的的单向通道。蓄电池组的电压经过充电电压开关电源单元的处理后,形成满足另外一组蓄电池充电所需要的充电电压,于是这组蓄电池放电,另外一组蓄电池则充电。同时,电压信号采集处理单元实时对两组蓄电池的电压进行采集,实时反馈给主控制单元。当这组蓄电池因放电使电压下降到额定值或者另外一组蓄电池因充电使电压上升到规定值后,电压信号采集单元把这种状况反馈给主控制单元,主控制单元发出相对应的控制信号,作用于通道切换单元和强制充电模块中的切换开关输入单元。结束蓄电池放电模式。
至此,完成了一个蓄电池的放电过程。
c)蓄电池组充电模式:
电池组的充电模式是和另外一组蓄电池组的放电模式相对应的,具体过程和蓄电池组放电模式中所述一样。
当要对一组蓄电池进行充电时,由主控制发出控制信号,作用于单元充放电模块的通道切换单元,通道切换单元经过主控制的作用后,形成一条由另外一组蓄电池组经过充电电压开关电源单元通向这组蓄电池的单向通道。另外一个蓄电池组的电压经过充电电压开关电源单元的处理后,形成满足这组蓄电池充电所需要的充电电压。于是这组蓄电池充电,而另外一组蓄电池放电。同时,电压信号采集处理单元实时对两组蓄电池的电压进行采集,实时反馈给主控制单元。当这组蓄电池因充电上升到额定值或者另外一组蓄电池因放电使电压下降到额定值之后,电压信号采集单元把这种状况反馈给主控制单元,主控制单元发出相对应的控制信号,作用于通道切换单元和强制充电模块中的切换开关输入单元,结束蓄电池充电模式。
至此,完成了一个蓄电池组的充电过程。
Claims (8)
1.一种节能型蓄电池充放电控制***,其特征在于,包括:主控制模块、强制充电模块、单元充放电模块,其中:强制充电模块的输出端分别与直流电源和蓄电池组相连接,强制充电模块的输入端与主控制模块相连接接收控制信号,单元充放电模块的输出端与蓄电池单元相连接且控制端与主控制模块的输出控制端相连接并输出控制指令;
所述的主控制模块控制多个单元充放电模块对两个或多个蓄电池组进行充放电;该主控制模块包括:输入回路控制单元、功率管切换控制单元、单元电压信号输入单元,其中:输入回路控制单元控制强制充电模块的切换开关输入回路单元,从而控制强制充电模块的直流电源和蓄电池组的开合,达到强制充电的目的,功率管切换控制单元连接充放电模块的通路切换单元,达到给定蓄电池组之间的充放电模式的目的,单元电压信号输入单元根据处理后的蓄电池单元电压来决定此单元所在的蓄电池组的工作状态为充电模式还是放电模式;
所述的单元充放电模块包括:充电电压开关电源单元、通路切换单元和电压信号采集处理单元,其中:充电电压开关电源提升蓄电池组的充电电压值并与通路切换单元相连,实现不同蓄电池组之间的充放电模式,即规定一组蓄电池组处于充电模式,另一组蓄电池组处于放电模式,电压信号采集处理单元采集电压值以确定蓄电池组的充放电状态;
所述的充电电压开关电源单元包括:第一电解电容、第二电解电容、第三电解电容、第四电解电容、第一去耦电容、第一电阻、第二电阻、第一电压调整器、第一电感、第二去耦电容、第三电阻、第四电阻、第五稳压二极管、第一PNP三极管,第五MOSFET管、第五整流二极管、第五电解电容、第六电解电容、第七电解电容、第八电解电容、第三去耦电容、第五电阻和第六电阻,其中:第一电解电容,第二电解电容,第三电解电容,第四电解电容的正极与外部输入端DCDC_IN和第一电压调整器的VCC引脚相连,他们的负极接地,第一去耦电容的一端与第一电压调整器的VCC引脚相连,一端接地,第一电阻的一端与外部输入端DCDC_IN相连,一端与第一电压调整器的IPKS引脚相连,第二电阻的两端分别与第一电阻的两端相连,第二去耦电容的一端与第一电压调整器的TC引脚相连,另一端接地,第一电压调整器的TC引脚作为外部输入信号DCDC_EN,第三电阻的一端与第一电压调整器的SE引脚相连,另外一端接地,第四电阻的一端与第一电压调整器的SE引脚相连,另外一端接地,第五稳压二极管的A端与第一电压调整器的SE引脚相连,K端接第一PNP三极管的集电极,第一PNP三极管的集电极接第五MOSFET管的门极,发射极接地,基极接第一电压调整器的SE引脚,第一电压调整器的SC端接DCDC_IN,第五MOSFET管的门极接第一PNP三极管的集电极,漏极接第一电感的一端,源极接地,第一电感的一端接第一电压调整器的IPKS引脚,另一端接第五整流二极管的输入端,第五整流二极管的输入端分别与第五MOSFET管的漏极和第一电感的另一端相连,第五整流二极管的输出端接外部输出端DCDC_OUT,第五电解电容,第六电解电容,第七电解电容,第八电解电容的正极接DCDC_OUT,负极接地,第三去耦电容的一端接DCDC_OUT,一端接地,第五电阻的一端接DCDC_OUT,一端接第一电压调整器的FB引脚,第六电阻的一端接第五电阻的一端,一端接地。
2.根据权利要求1所述的节能型蓄电池充放电控制***,其特征是,所述的强制充电模块包括:直流电源、切换开关输入回路单元、切换开关输出回路单元,其中:切换开关输入回路单元与主控制模块相连并接收控制指令,实现切换开关输出回路单元的开合动作,切换开关输出回路单元输出控制指令至直流电源,实现蓄电池组的连通和关断,当直流电源和蓄电池组连通,蓄电池组处于强行充电模式,当直流电源和蓄电池组关断,蓄电池组处于非强行充电模式。
3.根据权利要求2所述的节能型蓄电池充放电控制***,其特征是,所述的直流电源包括:电压输出触点和电压参考触点,其中:电压输出触点与切换开关输出回路一端连接,电压参考触点与***的零电势连接。
4.根据权利要求2所述的节能型蓄电池充放电控制***,其特征是,所述的切换开关输入回路单元包括:输入回路驱动电路和线圈,其中:主控制模块的输入回路控制单元输出控制信号至输入回路驱动电路,输入回路驱动电路根据控制信号产生电流并输出至线圈以产生磁场,从而实现对切换开关输出回路单元的控制。
5.根据权利要求2所述的节能型蓄电池充放电控制***,其特征是,所述的切换开关输出回路单元包括:回路输入触点、回路输出触点和刀闸,其中:刀闸的一个端子与回路输入触点相连,另一个端子与回路输出触点相连,回路输入触点与所述直流电源的电压输出触点相连,回路输出触点与蓄电池组的正极相连,当所述切换开关输入回路单元的线圈有电流通过并产生磁场,在电磁力的作用下将所述切换开关输出回路单元的刀闸闭合,此时切换开关输出回路单元的输入触点和输出触点相联通,这样直流电源的电压输出触点与蓄电池组的正极相连,直流电源的电压参考触点与蓄电池组的负极相连,直流电源对这个蓄电池组强行充电。
6.根据权利要求1所述的节能型蓄电池充放电控制***,其特征是,所述的通路切换单元包括:第六MOSFET管、第七MOSFET管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一与门、第二与门、第一施密特反相器、第三与门、第四与门、第十一电阻、第十二电阻、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第十三电阻和第十四电阻,其中:第六MOSFET管的漏极接外部输入端CHARGEEN_LEFT,源极接地,门极接第七电阻的输出端,第七电阻的输出端接第六MOSFET管的门极,输入端接第一与门的输出端,第八电阻的输入端接第七电阻的输出端,输出端接地,第一与门的输出端接第七电阻的输入端,第一输入端接第一施密特反相器的输出端,第二输入接第四与门的输入端,第一施密特反相器的输入端接第四与门的输出端,输入端接第二与门的第一输入端,电源端接VCC,接地端接地,第四与门的输出端接第一施密特反相器的输入端,第一输入端接第一光电耦合器的集电极,第二输入端接第二光电耦合器的集电极,第十一电阻的输入端接VCC,输出端接第一光电耦合器的集电极,第一光电耦合器的集电极接第四与门的输入端,发射极接地,发光二极管的A端接第十三电阻的输出端,K端接外部输入信号Port_one,第十三电阻的输入端接5V电源,输出端接发光二极管的A端,第七MOSFET管的漏极接外部输入端CHARGEEN_RIGHT,源极接地,门极接第九电阻的输出端,第九电阻的输出端接第七MOSFET管的门极,输入端接第二与门的输出端,第十电阻的输入端接第九电阻的输出端,输出端接地,第二与门的输出端接第九电阻的输入端,第一输入端接第一施密特反相器的输出端,第二输入接第四与门的第二输入端和第二光电耦合器的集电极,第三与门的两个输入端接地,输出端悬空,第十二电阻的输入端接VCC,输出端接第二光电耦合器的集电极,第二光电耦合器的集电极接第四与门的第二输入端,发射极接地,发光二极管的A端接第十四电阻的输出端,K端接外部输入信号Port_two,第十四电阻的输入端接5V电源,输出端接发光二极管的A端。
7.根据权利要求1所述的节能型蓄电池充放电控制***,其特征是,所述的电压信号采集处理单元包括:第十五电阻、第十六电阻、第四去耦电容、第五去耦电容、第十七电阻、第十八电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一模拟开关、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第六去耦电容、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第七去耦电容、第六稳压二极管.第七稳压二极管、第一电压比较器、第二电压比较器、第二十五电阻、第二十六电阻、第三光电耦合器、第四光电耦合器、第二十七电阻和第二十八电阻,其中:第十五电阻的输入端与外部信号BATTERY_RIGHT相连,输出端接第一运算放大器的正输入端,第四去耦电容的输入端接第一运算放大器的正输入端,输出端接地,第十七电阻的输入端接第一运算放大器的正输入端,输出端接地,第一运算放大器的正输入端接第十五电阻的输出端,负输入端接第一模拟开关的CH0引脚,输出端接第一模拟开关的CH0引脚,电源端接VCC,接地端接地,第十六电阻的输入端与外部信号BATTERY_LEFT相连,输出端接第二运算放大器的正输入端,第五去耦电容的输入端接第二运算放大器的正输入端,输出端接地,第十八电阻的输入端接第二运算放大器的正输入端,输出端接地,第二运算放大器的正输入端接第十六电阻的输出端,负输入端接第一模拟开关的CH1引脚,输出端接第一模拟开关的CH1引脚,电源端接VCC,接地端接地,第一模拟开关的VCC引脚接VCC,CH0引脚接第一运算放大器的输出端,CH1引脚接第二运算放大器的输出端,SELECT引脚接外部输入信号,COM引脚接第一电压比较器的负输入端和第二比电压比较器的正输入端,INH和GND引脚接地,NC引脚悬空,第十九电阻的输入端接VCC,输出端接第一电压比较器的正输入端,第二十电阻的输入端接第一电压比较器的正输入端,输出端接第二十一电阻的输入端,第二十一电阻的输入端接第二十电阻的输出端和第六稳压二极管的电压参考端,输出端接地,第六去耦电容的输入端接第二十一电阻的输入端,输出端接第二十一电阻的输出端,第六稳压二极管的输出端接第一电压比较器的正输入端,输入端接地,第一电压比较器的正输入端接第十九电阻的输出端,负输入端接第一模拟开关的COM引脚,输出端接第三光电耦合器的发光二极管的K极,电源端接电源,接地端接地,第二十五电阻的输入端接VCC,输出端接第三光电耦合器的发光二极管的A极,第三光电耦合器的集电极接第二十七电阻的输出端,同时作为外部输出端口Port_three,发射极接地,第二十七电阻的输入端接5V电源,输出接第三光电耦合器的集电极,第二十二电阻的输入端接VCC,输出端接第二电压比较器的负输入端,第二十三电阻的输入端接第二电压比较器的负输入端,输出端接第二十四电阻的输入端,第二十四电阻的输入端接第二十三电阻的输出端和第七稳压二极管的电压参考端,输出端接地,第七去耦电容的输入端接第二十四电阻的输入端,输出端接第二十四电阻的输出端,第三稳压二极管的输出端接第二电压比较器的负输入端,输入端接地,第二电压比较器的负输入端接第二十二电阻的输出端,正输入端接第一模拟开关的COM引脚,输出端接第四光电耦合器的发光二极管的K极,电源端接电源,接地端接地,第二十六电阻的输入端接VCC,输出端接第四光电耦合器的发光二极管的A极,第四光电耦合器的集电极接第二十八电阻的输出端,同时作为外部输出端口Port_four,发射极接地,第二十八电阻的输入端接5V电源,输出接第四光电耦合器的集电极。
8.根据权利要求1所述的节能型蓄电池充放电控制***,其特征是,所述的输入回路控制单元输出标准TTL电平并控制切换开关输入回路单元;所述的功率管切换控制单元输出标准TTL电平作为开关信号并控制两组蓄电池单元的充放电方向,将一组蓄电池单元的输出连接至BOOST电源的输入,并将BOOST电源的输出连接至另一组蓄电池单元对其充电;或者让原本充电的蓄电池组单元放电,原本放电的蓄电池单元充电;所述的单元电压信号输入单元将电压信号采集处理单元所处理的蓄电池单元电压作为0和1数字量反馈给处理器,作为过电压和欠电压程度的标示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110123274 CN102148523B (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 节能型蓄电池充放电控制*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110123274 CN102148523B (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 节能型蓄电池充放电控制*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102148523A CN102148523A (zh) | 2011-08-10 |
CN102148523B true CN102148523B (zh) | 2013-05-01 |
Family
ID=44422588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201110123274 Expired - Fee Related CN102148523B (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 节能型蓄电池充放电控制*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102148523B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101417308B1 (ko) * | 2012-07-30 | 2014-07-08 | 기아자동차주식회사 | 전기 자동차 ldc 액티브 제어 시스템 |
CN113224941B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-03-17 | 康佳集团股份有限公司 | 一种待机电压控制电路和开关电源 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6373223B1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-04-16 | Nagano Japan Radio Co., Ltd. | Voltage equalizing apparatus and voltage equalizing method for battery devices |
US7193392B2 (en) * | 2002-11-25 | 2007-03-20 | Tiax Llc | System and method for determining and balancing state of charge among series connected electrical energy storage units |
CN101667743B (zh) * | 2008-09-05 | 2012-07-25 | 凹凸电子(武汉)有限公司 | 电池平衡电路、方法以及*** |
CN201752078U (zh) * | 2010-06-30 | 2011-02-23 | 中山市嘉科电子有限公司 | 一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理*** |
-
2011
- 2011-05-13 CN CN 201110123274 patent/CN102148523B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102148523A (zh) | 2011-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102427260A (zh) | 充电管理***及采用该充电管理***的充电器 | |
CN205484533U (zh) | 一种电池组电压监控*** | |
CN102751790A (zh) | 基于太阳能光伏***中超级电容混合储能*** | |
CN104953659A (zh) | 一种电池组充放电均衡电路和充放电方法 | |
CN103326441A (zh) | 一种铅酸蓄电池充电电路及方法 | |
CN202333884U (zh) | 并联型锂离子电池组的充放电控制*** | |
CN201341030Y (zh) | 一种用于串联蓄电池组的监控及均衡装置 | |
CN105356421A (zh) | 一种锂电池组充放电保护电路 | |
CN102751763A (zh) | 电池充放电装置及电池充放电*** | |
CN103501036B (zh) | 一种锂电池充放电控制电路 | |
CN202749870U (zh) | 离网型风光互补发电***蓄电池智能均充电控制器 | |
CN104300605B (zh) | 一种电源电路及其控制方法 | |
CN102842938A (zh) | 一种蓄电池充放电集散控制***的终端控制单元 | |
CN102148523B (zh) | 节能型蓄电池充放电控制*** | |
WO2013040975A1 (zh) | 多级直流变换电源装置 | |
CN112311050A (zh) | 一种充电装置及其控制方法 | |
CN104167784A (zh) | 移动电源电路 | |
CN201138676Y (zh) | 十串锂离子电池组保护线路板均衡控制模块 | |
CN103595115A (zh) | 一种有混合储能的直流供电*** | |
CN110854984B (zh) | 双太阳板双锂电池充电管理***及其实现方法 | |
CN103248099A (zh) | 一种智能充电控制电路 | |
CN107968404B (zh) | 一种架空线路数据采集终端的电源管理***和方法 | |
CN103312025A (zh) | 一种智能电源控制*** | |
CN203278326U (zh) | 一种智能充电控制电路 | |
CN102403766B (zh) | 一种超级电容充电方法及其实现*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130501 Termination date: 20150513 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |