专利名称：预置式自动转换蓄能电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及蓄能电源，尤其是一种预置式自动转换蓄能电源。
背景技术：
目前，一般的工矿、企事业单位在发生停电或限电拉闸时，只能停产停业，要不就只有花钱买高价电，不仅影响电力平衡调度，而且极易发生事故，给用户带来巨额经济损失和造成更大的危害。
发明内容
为解决上述问题，本发明特别设计了这种预置式自动转换蓄能电源，根据在线负载、供电量、分时电价及预置参数，设置了三种供电模式由CPU控制驱动板智能控制太阳能、风能、蓄电池组和市电的组合蓄能与合理供电，满足哪种模式，就自动进入那种模式下工作。在市电充足，线路负载较轻时，除正常供电外，还利用太阳能、风能和市电联合为蓄电池组充电，并检测控制充电到最佳状态；在市电紧张、线路负载较重时，自动断开市电，利用蓄能电源逆变供电；在满足预置参数时自动恢复市电供电。从而在市电紧张、线路负载较重、分时收费、分区供电的情况下，实现理想的供电、节电、调整电力负荷和增收节支的目的。
本发明包括主电路、电压检测电路、电流检测电路、蓄能调控电路、蓄能释放电路、CPU控制驱动板、太阳能充电电路、风能充电电路和继电执行电路。
在附图1中，主电路(1)中的继电器K1的触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4和继电器K2的触点K2-1、K2-2、K2-3、K2-4互锁，电流互感器DH1、DH2、DH3穿套在三相负载FZ线路上；电压检测电路(2)与电压检测电路(3)相同，电压检测电路(2)连接在继电器K1的触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4的左边，电压检测电路(3)、电流检测电路(4)连接在继电器K1的触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4和继电器K2的触点K2-1、K2-2、K2-3、K2-4接点的右边；蓄能调控电路(5)包括三相整流电路ZL、太阳能充电电路(8)、风能充电电路(9)、继电器K3的触点K3-1、K3-2、霍尔电流传感器HR1、三极管T1、电阻R1和蓄电池组SV；蓄能释放电路(6)包括霍尔电流传感器HR2、三极管T2、电阻R2和逆变器NB；CPU控制驱动板(7)包括8位数码显示器SM、键盘JP、微型继电器J1、J2、J3、J4和J5。
在附图2中，电压检测电路(2)与(3)相同，B2(B2′)为电压取样变压器、D7、D8、D9(D7′、D8′、D9′)为检测二极管，C7、C8、C9(C7′、C8′、C9′)为滤波电容。
在附图3中，电流检测电路(4)包括电流取样变压器B3，检测二极管、D10、D11、D12和滤波电容C10、C11、C12。
在附图4中，太阳能充电电路(8)包括太阳能电池TY，传感器TC，继电器K4的触点K4-1、K4-2和二极管桥式隔离电路DG1。
在附图5中，风能充电电路(9)包括风力发电机FN，传感器FC，继电器K5的触点K5-1、K5-2和二极管桥式隔离电路DG2。
在附图6中，三相整流电路ZL包括三相变压器B1和三相整流桥DL。
在附图7中，继电执行电路(10)包括继电器K1、K2、K3、K4、K5及继电器K1、K2的互锁触点K1-F、K2-F，微型继电器J1、J2、J3、J4、J5的触点J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1、J3-2、J4-1、J4-2、J5-1、J5-2，市电工作指示灯ZS1，逆变工作指示灯ZS2，市电充电指示灯ZS3，太阳能充电指示灯ZS4和风能充电指示灯ZS5。
本发明的具体结构和工作原理，通过以下的附图和实施例详细给以说明。
附图1为本发明整体电路原理图；附图2为本发明电压检测电路(2)、(3)原理图；附图3为本发明电流检测电路(4)原理图；附图4为本发明太阳能充电电路(8)原理图；附图5为本发明风能充电电路(9)原理图；附图6为本发明三相整流电路ZL原理图；附图7为本发明继电执行电路(10)原理图。
图中，(1)为主电路，(2)为电压检测电路，(3)为电压检测电路，(4)为电流检测电路，(5)为蓄能调控电路，(6)为蓄能释放电路，(7)为CPU控制驱动板，(8)为太阳能充电电路，(9)为风能充电电路，(10)为继电执行电路。
本发明设置三种供电模式，既由太阳能充电电路(8)、风能充电电路(9)和市电联合为蓄电池组SV充电，由市电单独供电的第一种模式；断开市电，由蓄电池组SV通过蓄能释放电路(6)单独为负载FZ供电和由太阳能充电电路(8)、风能充电电路(9)为蓄电池组SV充电的第二种模式；由市电单独供电，由太阳能充电电路(8)和风能充电电路(9)，为蓄电池组SV充电的第三种模式。三种供电模式依据设定参数和适时参数自动转换，在启动时，CPU控制驱动板(7)首先检测三种供电模式的设定参数和适时系统参数，满足哪种模式，就进入那种供电模式下工作，三种供电模式的转换和工作时间，完全由CPU控制驱动板(7)根据设定的时间、分时电价、蓄电池组SV和在线负载的电压、电流、频率等参数智能控制。在太阳能、风能和蓄电池组供电电力充足，联合供电能满足较长时间负载用电的理想情况下，第三种供电模式可缩短到零，仅有第一、第二两种供电模式，在市电分时收费的情况下，可实现理想的节电、调整电力负荷的目的；在太阳能、风能和蓄电池组联合供电，只取代一部分而不能完全取代第三种供电模式的情况下，同样能实现较好的节电、调整电力负荷的目的；若市电突然断电，则自动转换为第二种供电模式。
在附图1中，先设定本发明工作在第一种供电模式，CPU控制驱动板(7)通过电压检测电路(2)的S1、S2、S3端检测市电电压正常，控制微型继电器J1、J3吸合，J2释放，触点J1-1、J1-2、J3-1、J3-2闭合，市电工作指示灯ZS1、市电充电指示灯ZS3亮，继电器K1、K3吸合，触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4和K3-1、K3-2闭合，接通市电为负载FZ供电，接通三相整流电路ZL的输出为蓄能调控电路(5)中的蓄电池组SV充电，同时触点J2-1、J2-2、K1-F断开，逆变工作指示灯ZS2灭，继电器K2释放，触点K2-1、K2-2、K2-3、K2-4断开为负载FZ供电的蓄能释放电路(6)；CPU控制驱动板(7)的S4、S5和S6、S7端适时检测太阳能充电电路(8)传感器TC和风能充电电路(9)传感器FC的输出参数，控制微型继电器J4、J5的吸合或释放，触点J4-1、J4-2或J5-1、J5-2闭合时，继电器K4或K5吸合，触点K4-1、K4-2或K5-1、K5-2闭合，接入太阳能充电电路(8)或风能充电电路(9)为蓄电池组SV充电，太阳能充电指示灯ZS4或风能充电指示灯ZS5亮，S8、S9端检测霍尔电流传感器HR1输出参数，通过S10端和三极管T1调控蓄电池组SV充电的时间、电压、电流到最佳状态。在满足由键盘JP设定的供电模式参数和适时检测的系统参数时，CPU控制驱动板(7)控制转换到第二种供电模式或第三种供电模式。
在第二种供电模式中，CPU控制驱动板(7)控制微型继电器J1、J3释放，J2吸合，触点J1-1、J1-2、J3-1、J3-2断开，市电工作指示灯ZS1、市电充电指示灯ZS3灭，继电器K1、K3释放，触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4和K3-1、K3-2分别断开市电对负载FZ的供电和三相整流电路ZL的输出端；触点J2-1、J2-2闭合，逆变工作指示灯ZS2亮，触点K1-F闭合，继电器K2吸合，触点K2-1、K2-2、K2-3、K2-4闭合，接通蓄能释放电路(6)对负载FZ的供电；CPU控制驱动板(7)由S11、S12端适时检测霍尔电流传感器HR2输出参数，由S16、S17、S18和S19、S20、S21适时检测电压检测电路(3)、电流检测电路(4)的输出参数，通过S13、三极管T2和S14、S15端分别调控蓄电池组SV和逆变器NB输出的电压、电流、频率到最佳状态；S4、S5和S6、S7端适时检测太阳能充电电路(8)传感器TC和风能充电电路(9)传感器FC的输出参数，控制微型继电器J4、J5的吸合或释放，触点J4-1、J4-2或J5-1、J5-2闭合时，继电器K4或K5吸合，触点K4-1、K4-2或K5-1 K5-2闭合，接入太阳能充电电路(8)或风能充电电路(9)为蓄电池组SV充电，太阳能充电指示灯ZS4或风能充电指示灯ZS5亮，S8、S9端检测霍尔电流传感器HR1输出参数，通过S10端和三极管T1调控蓄电池组SV充电的时间、电压、电流到最佳状态。在满足由键盘JP设定的供电模式参数和适时检测的系统参数时，CPU控制驱动板(7)控制转换到第三种供电模式或第一种供电模式。
在第三种供电模式中，CPU控制驱动板(7)控制微型继电器J1吸合，J2、J3释放，触点J2-1、J2-2、J3-1、J3-2断开，继电器K2、K3释放，逆变工作指示灯ZS2、市电充电指示灯ZS3灭，触点J1-1、J1-2闭合，触点K2-F闭合，继电器K1吸合，触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4闭合，接通市电单独为负载FZ供电，触点K1-F断开，触点K2-1、K2-2、K2-3、K2-4和触点K3-1、K3-2分别断开为负载FZ供电的蓄能释放电路(6)和三相整流电路ZL的输出端；CPU控制驱动板(7)的S4、S5和S6、S7端适时检测太阳能充电电路(8)传感器TC和风能充电电路(9)传感器FC的输出参数，控制微型继电器J4、J5的吸合或释放，触点J4-1、J4-2或J5-1、J5-2闭合时，继电器K4或K5吸合，触点K4-1、K4-2或K5-1、K5-2闭合，接入太阳能充电电路(8)或风能充电电路(9)为蓄能调控电路(5)中的蓄电池组SV充电，太阳能充电指示灯ZS4或风能充电指示灯ZS5亮，S8、S9端检测霍尔电流传感器HR1参数，通过S10端和三极管T1调控蓄电池组SV的充电时间、电压、电流到最佳状态。在满足由键盘JP设定的供电模式参数和适时检测的系统参数时，CPU控制驱动板(7)控制转换到第一种供电模式或第二种供电模式。
具体实施例方式
预置式自动转换蓄能电源的实施方式，是根据不同用户的负载FZ要求，具体选择与其电压、电流、功率相匹配的电压取样变压器B2(B2′)、电流取样变压器B3、电流互感器DH1、DH2、DH3、三相整流电路ZL、逆变器NB、三极管T1、T2、霍尔电流传感器HR1、HR2、继电器K1、K2、K3、K4、K5等元器件和线材；蓄电池组SV选用与负载FZ功率匹配的工业蓄电池串并联组成；三相整流电路ZL、太阳能充电电路(8)和风能充电电路(9)的选择应满足为蓄电池组SV充电时的电压、电流要求，逆变器NB的选择应与蓄电池组SV和负载FZ的功率、电压匹配；传感器TC为配套的光电传感器，传感器FC为配套的风速传感器，CPU控制驱动板(7)选用DSP240型。
权利要求
1.一种预置式自动转换蓄能电源，其特征是包括为主电路(1)，电压检测电路(2)、(3)，电流检测电路(4)，蓄能调控电路(5)，蓄能释放电路(6)，CPU控制驱动板(7)，太阳能充电电路(8)，风能充电电路(9)和继电执行电路(10)。
2.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是主电路(1)中的继电器K1的触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4和继电器K2的触点K2-1、K2-2、K2-3、K2-4互锁，电流互感器DH1、DH2、DH3穿套在三相负载FZ线路上。
3.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是电压检测电路(2)与电压检测电路(3)相同，电压检测电路(2)连接在继电器K1的触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4的左边；电压检测电路(3)、电流检测电路(4)连接在继电器K1的触点K1-1、K1-2、K1-3、K1-4和继电器K2的触点K2-1、K2-2、K2-3、K2-4接点的右边。
4.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是蓄能调控电路(5)包括三相整流电路ZL、太阳能充电电路(8)、风能充电电路(9)、继电器K3的触点K3-1、K3-2、霍尔电流传感器HR1、调控三极管T1、电阻R1和蓄电池组SV。
5.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是蓄能释放电路(6)包括霍尔电流传感器HR2、调控三极管T2、电阻R2和逆变器NB。
6.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是CPU控制驱动板(7)设有8位数码显示器SM、键盘JP、微型继电器J1、J2、J3、J4和J5。
7.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是设有由太阳能充电电路(8)、风能充电电路(9)和市电联合为蓄电池组SV充电，由市电单独供电的第一种供电模式。
8.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是设有断开市电，由蓄电池组SV通过蓄能释放电路(6)单独为负载FZ供电和由太阳能充电电路(8)、风能充电电路(9)为蓄电池组SV充电的第二种供电模式。
9.按照权利要求1所述的预置式自动转换蓄能电源，其特征是设有由市电单独供电，由太阳能充电电路(8)和风能充电电路(9)，为蓄电池组SV充电的第三种供电模式。
全文摘要
本发明涉及一种预置式自动转换蓄能电源。目前，一般的工矿、企事业单位在发生停电或限电拉闸时，只能停产停业，要不就只有花钱买高价电，不仅影响电力平衡调度，而且极易发生事故，给用户带来巨额经济损失和造成更大的危害。为此，本发明特别设计了这种预置式自动转换蓄能电源，根据在线负载、供电量、分时电价及预置参数设置了三种供电模式，由CPU控制驱动板智能控制太阳能、风能、蓄电池组和市电的组合蓄能与合理供电，满足哪种模式，就自动进入那种模式下工作，从而在市电紧张，线路负载较重，分时收费，分区供电的情况下，实现理想的供电、节电、调整电力负荷和增收节支的目的。
文档编号H02J7/35GK1697283SQ20051007973
公开日2005年11月16日 申请日期2005年6月28日 优先权日2005年6月28日
发明者王伟, 周少力 申请人:王伟, 周少力