一种钒电池用电源装置的制作方法

文档序号:14884699发布日期:2018-07-07 10:58阅读:178来源:国知局

本实用新型涉及钒电池供电装置技术领域,特别地,涉及一种钒电池用电源装置。



背景技术:

作为当前储能的首选技术之一,钒电池储能系统安全性高,在常温常压下运行时,电池系统产生的热量能够通过电解质溶液有效排出,再通过热交换排至系统之外;而且电解质溶液为不燃烧、不爆炸的水溶液,系统运行安全性高。钒电池技术未来在储能行业具备无可估量的发展潜力,甚至有可能将改变未来的能源格局。在钒电池的电子设备工作运行中,往往需要给电子设备配置多个电源输入,以求在失去某一电源时设备不停止工作,从而防止事故发生或者遗漏重要数据。然而传统的隔离切换技术当中,往往在电源切换当中会产生切换缝隙,造成短暂的电源不稳,从而对设备的寿命造成影响,甚至有时会产生设备重启现象。现有无缝切换技术,往往难以做到电源隔离和优先选择,或是切换缝隙过大,或是需要人工选择切换,这样容易引起误操作而损坏电路,进而对电源和加在电源上的其他设备造成损坏。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种钒电池用电源装置,以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种钒电池用电源装置,包括电源选择电路、辅助电源电路和多路电源输入电路,多路所述电源输入电路的输出端与所述电源选择电路和所述辅助电源电路的输入端分别相连,所述电源选择电路用于根据预设规则从多路所述电源输入电路中选择一路作为电源输出为钒电池控制模块供电;所述电源选择电路与所述辅助电源电路相连。

优选的,所述电源选择电路包括场效应管导通电路、控制芯片及分压电路,所述场效应管导通电路的输入端分别与多路所述电源输入电路的输出端相连,所述场效应管导通电路的输出端与所述辅助电源电路相连;所述分压电路的第一端与多路所述电源输入电路的输出端分别连接,所述分压电路的第二端接地,所述控制芯片与所述分压电路的第一分压输出端和第二分压输出端分别相连,所述控制芯片还与所述场效管导通电路相连。

优选的,所述场效应管导通电路包括与所述电源输入电路的数量相同的场效应管导通支路,所述场效应管导通支路包括第一场效应管和第二场效应管,所述第一场效应管的源极和第二场效应管的源极同时与所述控制芯片的一个端口相连,所述第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极同时与所述控制芯片的另一个端口相连,所述第一场效应管的漏极与其中一路所述电源输入电路的输出端相连,所述第二场效应管的漏极与所述辅助电源电路相连。

优选的,所述分压电路包括串联设置的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻,所述第一分压输出端连接在所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间,所述第二分压输出端连接在所述第二分压电阻和所述第三分压电阻之间。

优选的,所述辅助电源电路包括继电器、二极管D1和DC/DC模块,所述继电器具有第一触点A1和第二触点A2,所述第一触点A1为常闭触点,所述第二触点A2为常开触点,所述第一触点A1的一端分别与多路所述电源输入电路的输出端相连,所述第一触点A1的另一端同时与所述DC/DC模块的输入端和所述二极管D1的负极相连,所述DC/DC模块的输出端与所述电源选择电路相连;所述第二触点A2的一端与所述电源选择电路相连,所述第二触点A2的另一端与所述二极管D1的正极相连。

优选的,所述钒电池用电源装置还包括用于对所述电源选择电路所选信号进行表达的信号指示电路,所述信号指示电路与所述控制芯片相连。

优选的,所述信号指示电路包括输入指示电路和输出指示电路,所述输入指示电路包括1块三输入或非门芯片和3个LED指示灯;所述输出指示电路包括2块三输入或非门芯片和3个LED灯;每块所述三输入或非门芯片均与所述控制芯片相连。

优选的,所述钒电池用电源装置包括三路电源输入电路,分别为市电供电电路、钒电池供电电路以及备用电池供电电路。

优选的,所述控制芯片为LTC4417控制器;所述控制芯片用于从三路所述电源输入电路中选择优先级最高的一路作为输出。

相比于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型的一种钒电池用电源装置,包括电源选择电路、辅助电源电路和多路电源输入电路,多路电源输入电路的输出端与电源选择电路和辅助电源电路的输入端分别相连,电源选择电路用于根据预设规则从多路电源输入电路中选择一路作为电源输出为钒电池控制模块供电;电源选择电路与辅助电源电路相连。钒电池用电源装置能根据输入自动选择多路电源输入电路中稳定且优先级高的一路;同时,在供电切换过程中不会产生中断,从而维持钒电池控制模块的正常工作,确保钒电池储能供电系统稳定运行。本实用新型的钒电池用电源装置,能够根据电源输入电路的供电质量进行自动切换、电源选择范围大、供电可靠性高。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1是本实用新型的一种钒电池用电源装置的结构示意图;

图2是本实用新型的电源选择电路的电路图;

图3是本实用新型的辅助电源电路的电路图;

其中,1、电源选择电路,1.1、场效应管导通电路,1.2、控制芯片,1.3、分压电路,2、辅助电源电路,3、电源输入电路,3.1、市电供电电路,3.2、钒电池供电电路,3.3、备用电池供电电路,4、信号指示电路,5、钒电池控制模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1至图3,本实用新型的一种钒电池用电源装置,包括电源选择电路1、辅助电源电路2和多路电源输入电路3,多路电源输入电路3的输出端与电源选择电路1和辅助电源电路2的输入端分别相连,电源选择电路1用于根据预设规则从多路电源输入电路3中选择一路作为电源输出为钒电池控制模块5供电;电源选择电路1与辅助电源电路2相连。

电源选择电路1包括场效应管导通电路1.1、控制芯片1.2及分压电路1.3,场效应管导通电路1.1的输入端分别与多路电源输入电路的输出端相连,场效应管导通电路1.1的输出端与辅助电源电路2相连;分压电路1.3的第一端与多路电源输入电路的输出端分别连接,分压电路1.3的第二端接地,控制芯片1.2与分压电路1.3的第一分压输出端和第二分压输出端分别相连,控制芯片1.2还与场效管导通电路1.1相连。

场效应管导通电路1.1包括三个场效应管导通支路,每个场效应管导通支路均包括有第一场效应管和第二场效应管,第一场效应管的源极和第二场效应管的源极同时与控制芯片的一个端口相连,第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极同时与控制芯片的另一个端口相连,第一场效应管的漏极与其中一路电源输入电路3的输出端相连,第二场效应管的漏极与辅助电源电路2相连。分压电路1.3包括串联设置的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻,第一分压输出端连接在第一分压电阻和第二分压电阻之间,第二分压输出端连接在第二分压电阻和第三分压电阻之间。

本实施例中,在控制芯片的外围设置分压电路给输入电源确定一个稳定电源范围,通过控制芯片的内部控制逻辑芯片确立优先级顺序,并通过控制场效应管选择切换输出电源。电源选择电路能根据多路电源电压的稳定与否来确定哪一路电源能够输出,然后根据线路优先级,通过控制芯片来对电源输入电路进行自动切换,通过场效应管通道电路来弥补电源输入电路切换过程中产生的缝隙,使电源控制模块的电源供给在切换过程中不会产生中断,维持钒电池控制模块的正常工作。

在本实施例中,辅助电源电路2包括继电器、二极管D1和DC/DC模块,继电器具有第一触点A1和第二触点A2,第一触点A1为常闭触点,第二触点A2为常开触点,第一触点A1的一端分别与多路电源输入电路的输出端相连,第一触点A1的另一端分别同时与DC/DC模块的输入端和二极管D1的负极相连,DC/DC模块的输出端与电源选择电路的控制芯片1.2相连;第二触点A2的一端与电源选择电路的场效应管导通电路1.1相连,第二触点A2的另一端与二极管D1的正极相连。该结构中,辅助电源电路将选择电路输入的24伏电压通过继电器输入到DC/DC模块转换成5伏,为电源选择电路内部的一些电子器件供电;在选择电路内部芯片启动前,辅助电源电路由电源输入电路供应电能,输出5V电压启动控制芯片;控制芯片启动后,辅助电源电路中继电器的触点A2闭合,辅助电源电路由电源选择电路的输出端供电。

在本实施例中,钒电池用电源装置包括三路电源输入电路3,分别为市电供电电路3.1、钒电池供电电路3.2以及备用电池供电电路3.3。该结构中,市电供电来源于稳定的大电网,属于第一优先级电源,正常情况下基本由市电供应,即没有停电且电压稳定的情况下都是市电供应;市电通过市电供电电路中的AC/DC模块转换为24伏电压,流入电源选择电路。钒电池供电来源于钒电池内部存储的电能,属于第二优先级电源,钒电池供电通过钒电池电路中的DC/DC模块转换为24伏电压,流入电源选择电路。备用电池供电来源于后备储能电源,属于第三优先级电源,当在市电和钒电池停电或电压不稳定的情况下才由备用电池供电。

在本实施例中,控制芯片1.2为LTC4417控制器;控制芯片1.2用于从多路电源输入电路中选择优先级最高的一路作为输出。

在本实施例中,钒电池用电源装置还包括用于对三路输入是否有效、输出是否有效给予指示的信号指示电路4,指示电路4与控制芯片1.2相连。具体的,信号指示电路4包括输入指示电路和输出指示电路,输入指示电路用于确定多路电源输入是否有效,其包括1块74HC27三输入或非门芯片和3个LED指示灯;输出指示电路用于确定电源输出端由多路电源输入电路中的哪一路供电,其包括2块74HC27三输入或非门芯片和3个LED灯;每块三输入或非门芯片均与控制芯片1.2相连。具体的,三路输入电源有效时,对应的输入指示电路中的3个LED指示灯全部点亮;电源选择电路选定市电输出时,输出指示电路与市电输入相对应的LED指示灯点亮。

在本实施例中,钒电池供电系统启动时,电流从三路电源输入电路输出至辅助电源电路,辅助电源电路获得输入。电流通过继电器的触点A1输入DC/DC模块(电压由24V转换成5V)再输出到电源选择电路,给电源选择电路内的各级芯片供电。如图3所示,电源选择电路中的LTC4417控制器上电启动后,控制器内部的比较器对输入端的三路电源输入的电压进行判断,在规定范围内的电压才能通过电源选择电路输出。判断完电源输入电压质量后,根据LTC4417控制器设定的优先级,此时输出稳定的优先级高的电源——市电输入,与市电供电电路对应的场效应管导通电路导通,市电输出。电源选择电路选定输出电源后,辅助电路的继电器电源输入端获得电流通过,继电器的A2触点闭合。此时,辅助电源电路的供电来源为选择电路的稳定输出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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