一种双池并联蓄能充放电隔离电路的制作方法
【专利摘要】一种双池并联蓄能充放电隔离电路，包括相连接的稳压单元、储能单元和输出单元和隔离单元，所述储能单元包括并联连接的电池储能子单元和电容储能子单元，所述隔离单元隔离所述电池储能子单元和所述电容储能子单元的充放电过程。采用本发明提供的双池并联蓄能充放电隔离电路带来的有益效果为：采用较小容量的电容储能子单元和适当容量的电池储能子单元并联，完成两种储能元件并联使用的指定方向充电、放电和互充互放隔离，使两种储能元件既能独立工作，又可无缝并联工作。
【专利说明】—种双池并联蓄能充放电隔离电路
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种双池并联蓄能充放电双三角隔离电路，用于配电网高压开关弹簧操作机构24Vdc操作电源输出多方式隔离储能充电、大电流操作放电。
【背景技术】
[0002]配电网高压开关操作电源是独立工作的120?300W功率小型电源系统，平时长期工作在低功率状态，20W左右，只有在开关操作瞬间，输出300W左右脉冲功率，用于开关操作动作。目前有超级电容器组储能，或蓄电池储能2种储能方式；一般选择超级电容器组储能容量偏小，停电后备用工作时间较短，大容量超级电容器组成本高、体积大，不方便选用；蓄电池组需要定期活化，操作放电瞬时大电流对蓄电池寿命有较大影响，且停电期间活化可能影响开关正常操作。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种双池并联蓄能充放电隔离电路。
[0004]按照本发明提供的一种双池并联蓄能充放电隔离电路采用的主要技术方案为:包括相连接的稳压单元、储能单元、输出单元和隔离单元，所述储能单元包括并联连接的电池储能子单元和电容储能子单元，所述隔离单元隔离所述电池储能子单元和所述电容储能子单元的充放电过程。
[0005]本发明提供的双池并联蓄能充放电隔离电路还可具有如下附属技术特征:
[0006]所述电池储能子单元包括相连接的蓄电池组BT、二极管D2和电阻R2，所述二极管D2控制所述蓄电池组BT充电电流方向，所述电阻R2控制所述蓄电池组BT充电电流幅值。
[0007]所述蓄电池组BT充电电流为0.1A-1.2A。
[0008]所述电容储能子单元包括相连接的超级电容器组C、二极管Dl和电阻R1，所述二极管Dl控制所述超级电容器组C充电电流方向，所述电阻Rl控制所述超级电容器组C充电电流幅值。
[0009]所述超级电容器组C充电电流为1-5A。
[0010]所述输出单元包括相连接的二极管D3、D4，所述隔离单元包括二极管D5，所述电池储能子单元、所述二极管D4和所述二极管D5以及所述电容储能子单元、所述二极管D3和所述二极管D5分别构成电池三角隔离电路和电容三角隔离电路，所述电池三角隔离电路和所述电容三角隔离电路并联连接。
[0011]所述二极管D3控制所述电池储能子单元大电流放电方向，放电峰值电流小于20A。
[0012]所述二极管D4控制电容储能子单元大电流放电方向，放电峰值电流大于40A。
[0013]还包括一连接在所述蓄电池组BT充电回路和并联在两端的活化单元，外部控制信号施加到所述活化电路，驱动所述电池储能子单元放电，放电完成后，取消外部控制信号，电池储能子单元处于浮充状态。
[0014]所述活化电路包括相连接的继电器J和放电电阻R3，所述继电器J为单刀双掷继电器，所述继电器J的一个常闭触点Jl设置在所述电池储能子单元充电回路上，所述所述继电器J的另一个常开触点J2控制所述活化电路导通，即电池储能子单元通过并联放电电阻R3放电。
[0015]采用本发明提供的双池并联蓄能充放电隔离电路带来的有益效果为:采用较小容量的电容储能子单元和适当容量的电池储能子单元并联，完成两种储能元件并联使用的指定方向充电、放电和互充互放隔离，使两种储能元件既能独立工作，又可无缝并联工作，操作瞬时峰值大电流由低内阻的电容储能子单元提供，大幅度降低电池储能子单元放电峰值电流，增加其寿命；由于采用了双三角隔离电路，蓄电池组活化状态时，不影响操作电源系统正常工作，不存在操作死区。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的电路结构图。
[0017]图2为本发明中电池三角隔离电路图。
[0018]图3为本发明中电容三角隔离电路图
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步的详述:
[0020]如图1至图3所示，按照本发明提供的一种双池并联蓄能充放电隔离电路的实施例，包括相连接的稳压单元1、储能单元2、输出单元和隔离单元,所述储能单元2包括并联连接的电池储能子单元21和电容储能子单元22，所述隔离单元4隔离所述电池储能子单元21和所述电容储能子单元22的充放电过程，采用较小容量的电容储能子单元22和适当容量的电池储能子单元21并联，完成两种储能元件并联使用的指定方向充电、放电和互充互放隔离，使两种储能元件既能独立工作，又可无缝并联工作，操作瞬时峰值大电流由低内阻的电容储能子单元提供，大幅度降低电池储能子单元放电峰值电流，增加其寿命。
[0021]参见图1至图3，按照本发明提供的双池并联蓄能充放电隔离电路，所述电池储能子单元21包括相连接的蓄电池组BT、二极管D2和电阻R2，所述二极管D2控制所述蓄电池组BT充电电流方向，所述电阻R2控制所述蓄电池组BT充电电流幅值，所述电容储能子单元22包括相连接的超级电容器组C、二极管Dl和电阻Rl，所述二极管Dl控制所述超级电容器组C充电电流方向，所述电阻Rl控制所述超级电容组C充电电流幅值，二极管Dl控制超级电容器组C充电电流方向，电阻Rl控制超级电容器组C充电电流幅值，充电电流在I?5A范围选择，如2A、3A，二极管D2控制蓄电池组BT充电电流方向，电阻R2控制蓄电池组BT充电电流幅值，充电电流在0.1?1.2A范围选择，如0.4A、0.6A，二极管D5控制电源模块输出电流方向，并隔离蓄电池组BT和超级电容器组C充电、放电过程，避免自循环充放电损耗。
[0022]参见图1至图3，按照本发明提供的双池并联蓄能充放电隔离电路，所述输出单元包括相连接的二极管D3、D4，所述隔离单元包括二极管D5，所述电池储能子单元21、所述二极管D4和所述二极管D5以及所述电容储能子单元22、所述二极管D3和所述二极管D5分另Ij构成电池三角隔离电路和电容三角隔离电路，所述电池三角隔离电路和所述电容三角隔离电路并联连接。配电网弹簧机构高压开关24Vdc操作电源都配备储能元件，目前的配置是单独使用大容量超级电容器组C或蓄电池组BT中的一种。大容量超级电容器组C成本较高，体积较大，不利于普及应用，蓄电池组BT在大电流放电情况下容易损坏，造成故障。本发明采用双三角隔离电路，将蓄电池组BT与适当小容量超级电容器组C并联储能，大幅度降低蓄电池组BT大电流放电峰值，峰值电流由超级电容器组C补充产生，可大大增加蓄电池寿命。
[0023]二极管D3控制超级电容器组C大电流放电方向，并避免反灌，放电峰值电流大于40A，二极管D4控制蓄电池组BT大电流放电方向，并避免反灌，放电峰值电流小于20A。
[0024]参见图1至图3，按照本发明提供的双池并联蓄能充放电隔离电路，还包括一连接在所述蓄电池组BT充电回路和并联在两端的活化单元，外部控制信号施加到所述活化电路，驱动所述电池储能子单元放电，放电完成后，取消外部控制信号，电池储能子单元处于浮充状态，所述活化电路包括相连接的继电器J和放电电阻R3，所述继电器J为单刀双掷继电器，所述继电器J的一个常闭触点Jl设置在所述电池储能子单元的充电回路上，所述继电器J的另一个常开触点J2控制所述活化电路导通，即电池储能子单元通过并联放电电阻R3放电，单刀双掷继电器J和电阻R3组成蓄电池活化电路，电池需要活化时，一个外部控制信号施加到继电器J，断开蓄电池充电回路，接入放电电阻，蓄电池放电到一定程度，取消控制信号，蓄电池恢复浮充状态，由于采用了双三角隔离电路，蓄电池组BT活化状态时，不影响操作电源系统正常工作，不存在操作死区。
【权利要求】
1.一种双池并联蓄能充放电隔离电路，包括相连接的稳压单元、储能单元、输出单元和隔离单元，其特征在于:所述储能单元包括并联连接的电池储能子单元和电容储能子单元，所述隔离单元隔离所述电池储能子单元和所述电容储能子单元的充放电过程。
2.如权利要求1所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述电池储能子单元包括相连接的蓄电池组BT、二极管D2和电阻R2，所述二极管D2控制所述蓄电池组BT充电电流方向，所述电阻R2控制所述蓄电池组BT充电电流幅值。
3.如权利要求2所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述蓄电池BT的充电电流为0.1A-1.2A。
4.如权利要求1、2或3所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述电容储能子单元包括相连接的超级电容器组C、二极管Dl和电阻Rl，所述二极管控制所述超级电容器组C充电电流方向，所述电阻Rl控制所述超级电容器组C充电电流幅值。
5.如权利要求4所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述超级电容器组C的充电电流为1-5A。
6.如权利要求1、2或3所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述输出单元包括相连接的二极管D3、D4，所述隔离单元包括二极管D5，所述电池储能子单元、所述二极管D4和所述二极管D5以及所述电容储能子单元、所述二极管D3和所述二极管D5分另IJ构成电池三角隔离电路和电容三角隔离电路，所述电池三角隔离电路和所述电容三角隔离电路并联连接。
7.如权利要求6所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述二极管D3控制所述电池储能子单元大电流放电方向，放电峰值电流小于20A。
8.如权利要求6所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述二极管D4控制电容储能子单元大电流放电方向，放电峰值电流大于40A。
9.如权利要求2或3所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:还包括一连接在所述蓄电池组BT充电回路和并联在两端的活化单元，外部控制信号施加到所述活化电路，驱动所述电池储能子单元放电，放电完成后，取消外部控制信号，电池储能子单元处于浮充状态。
10.如权利要求9所述的双池并联蓄能充放电隔离电路，其特征在于:所述活化电路包括相连接的继电器J和放电电阻R3，所述继电器J为单刀双掷继电器，所述继电器J的一个常闭触点Jl设置在所述电池储能子单元充电回路上，所述继电器J的另一个常开触点J2控制所述活化电路导通，即电池储能子单元通过并联放电电阻R3放电。
【文档编号】H02J7/00GK104052109SQ201410231327
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】何剑平, 易帜, 朱育永, 王方磊 申请人:北京科锐云涌科技有限公司