专利名称：离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器的制作方法
技术领域：
离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器技术领域[0001 ] 本实用新型涉及蓄电池充放电技术领域，具体是一种离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器。
背景技术：
[0002]蓄电池的充放电控制是离网型风光互补发电系统的关键技术之一，由于受单体蓄电池标称电压和容量的限制，目前风光互补发电系统中的蓄电池多采用串联或是并联的形式，目前蓄电池充放电保护系统只对整组蓄电池进行充电和保护。尽管这些蓄电池都采用相同的型号和规格，但是在蓄电池充放电时，可能会因为各个单体蓄电池之间的不平衡，而造成蓄电池使用效率的下降和蓄电池寿命的减少等问题。本专利提出了一种智能型均充电管理系统，主要针对由于单只蓄电池容量不一致性导致的能量不平衡这一问题，发明内容[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种设计离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器，对单只蓄电池充放电管理，延长蓄电池使用寿命，提高蓄电池的容量利用率。本发明是以如下技术方案实现的一种离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器，包括多个蓄电池，与每个蓄电池连接将17. 5V的电压转换成稳定的单只蓄电池充电电压的均充模块；与蓄电池连接用于控制单个蓄电池是否进行充电的电压检测电路; 还包括一蓄电池检测切换装置，所述的蓄电池检测切换装置包括一单片机，单片机的连接有多个互锁的输出继电器，输出继电器的常开触点对应的连接在蓄电池与电压检测电路之间的线路上。[0005]工作原理控制器单独对每个单只蓄电池进行充电，同时电压检测电路以较快的速度循环的对每一只蓄电池进行检测，若单只蓄电池的端电压小于设定值则继续充电，控制器将检测装置接入下一只单只蓄电池，若单只蓄电池的端电压大于或等于设定值则断开均充电路，停止对该单只蓄电池充电，并且检测电路接入下一单只蓄电池，一直检测完整组蓄电池组，完成一个循环，以实现对蓄电池组中每一只蓄电池的均匀管理，以实现蓄电池的均充管理，达到延长蓄电池使用寿命的目的。[0006]本实用新型的有益效果是既保证在蓄电池组中单只蓄电池不会发生过充电及过放电，又能保证整组蓄电池不会发生过充电及过放电的情况，可以大大提高蓄电池组容量的有效利用率及每只蓄电池的使用寿命。
[0007]
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。[0008]图I是本实用新型原理框图，[0009]图2是本实用新型电路图。
具体实施方式
[0010]如图I所示，离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器由均充模块、电压检测电路、各单体蓄电池和蓄电池检测切换装置组成，所述的均充模块通过继电器开关并联在单只蓄电池两侧，电压检测电路通过蓄电池检测切换装置与蓄电池相连。[0011]如图2所示，(I)均充模块[0012]均充模块由电容C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9、二极管D1、高频变压器Tl、电阻Rl，R2, R3, R4、集成稳压芯片L4960、稳压块7905和继电器常开触点Kl组成；其中电容Cl 接在+17. 5V和地之间，电容C2和电阻Rl串联后接在L4960的3脚和地之间，电容C3接在 L4960的3脚和地之间，电容C4和电阻R2并联后接在L4960的5脚和地之间，电容C5接在L4960的6脚和地之间，电容C6和电容C7并联后接在高频变压器Tl的副边两侧，电容 C8的正极接地，负极接-17. 5V，电容C9的正极接地，负极接L4960的4脚，二极管Dl负极接L4960的7脚，正极接地，高频变压器Tl的原边接在L4960的7脚和地之间，副边接在电容C6两侧，电阻R3，R4串联后中点接L4960的2脚，R3的另一端接电容C6，R4的另一端接地，稳压块7905的I脚接地，2脚接-17. 5V，3脚接L4960的4脚，继电器常开触点Kl接在单只蓄电池正极和电容C6之间，单只蓄电池负极接地。[0013]L4960的最大输出电流仅为2. 5A，可以通过将多片L4960并联使用来扩展输出电流以提高输出功率，但并联·使用时要加同步信号。具体方法是把各片L4960的时钟端(5脚) 短接而合用一个振荡电路，利用一个振荡信号兼作各片的同步信号来实现各片并联同步输出。[0014]均充模块是智能充电的重要硬件部分。此模块负责将稳压的电源变换成适合单电池充电的电压，具体就是将17. 5V的电压转换成稳定的单只蓄电池充电电压，以供单体蓄电池充电用。[0015]具体工作过程为17. 5V的电压输入L4960的I脚，经L4960处理后，从7脚输出， 输出电压Vtj经R3、R4取样后，送至L4960的2脚反馈端，与L4960内部的5 V基准电压进行比较，去控制PWM比较器输出的脉冲宽度，最后经过功率放大和降压式输出电路使\保持不变。[0016]输出电压V。可用下式计算[0017]V0= (R3+R4) XVEEF/R3[0018]事实上，L4960只能输出5-40V的可调电压。如果希望输出电压能从OV起调，可以通过由7905产生一个-5V电压，然后与L4960的4脚相连，使V_=-5V，这样输出电压的调节范围就变成0-35V。[0019]由于每个均充模块都是独立工作，不能相互干涉，否则会导致某只单电池短接，因此要求均充模块为隔离式转换电路，即在输出端加一个高频变压器Tl。[0020](2)电压检测电路[0021]电压检测电路由电阻R5，R6, R7, R8、稳压二极管D2，继电器Kl和运放LM358组成； 其中电阻R5，R6, R7串联后接在Kll和地之间，电阻R6的可变端接LM358的2脚，电阻R8接在+17. 5V和LM358的3脚之间，稳压二极管D2的正极接LM358的3脚，负极接地，继电器 Kl接在LM358的I脚和地之间，LM358的8脚接+17. 5V，LM358的4脚接地，常开触点Kll接在单只蓄电池两侧，继电器Kl的常开触点串联在均充模块与蓄电池之间。还包括一蓄电池检测切换装置，所述的蓄电池检测切换装置包括一单片机，单片机的连接有多个互锁的输出继电器，输出继电器的常开触点对应的连接在蓄电池与电压检测电路之间的线路上。[0022]具体工作过程为通过电阻R5，R6, R7组成的电压取样电路检测单只蓄电池的电压，将取到的电池电压分别接到LM358的2脚，与LM358的3脚的基准电压进行比较，如果单只蓄电池的电压低于比较器的基准电压，LM358的I脚输出高电平，则继电器Kl得电，其常开触点吸合，通过均充模块对该单只蓄电池进行充电，如果单只蓄电池的电压大于或等于比较器的基准电压，LM358的I脚输出低电平，则继电器Kl失电，其常开触点断开，使该单只蓄电池断开均充电路。[0023](3)蓄电池检测切换装置[0024]在离网型风光互补发电系统中，蓄电池一般都是串联使用的，为了准确地检测当前单只蓄电池的充电状态，一般不采用同时检测的方式，而是分时循环的对单只蓄电池进行检测，即当对前一只电池检测完毕后，能够将下一只蓄电池自动接入检测。通过单片机控制输出继电器，使得各个输出继电器能够互锁，也就是说，当Kll得电吸合时，K12- K16都不得电，同理，当K12得电吸合时，Kll和K13-K16都不得电。
权利要求1.一种离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器，包括多个单只蓄电池，与每个单只蓄电池连接将17. 5V的电压转换成稳定的单只蓄电池充电电压的均充模块；与蓄电池连接用于控制单个蓄电池是否进行充电的电压检测电路；其特征在于还包括一蓄电池检测切换装置，所述的蓄电池检测切换装置包括一单片机，单片机的连接有多个互锁的输出继电器，输出继电器的常开触点对应的连接在蓄电池与电压检测电路之间的线路上。
2.根据权利要求I所述的离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器，其特征在于所述的均充模块由电容Cl，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9、二极管D1、高频变压器Tl、 电阻Rl，R2, R3, R4、集成稳压芯片L4960、稳压块7905和继电器常开触点Kl组成；其中电容 Cl接在+17. 5V和地之间，电容C2和电阻Rl串联后接在L4960的3脚和地之间，电容C3接在L4960的3脚和地之间，电容C4和电阻R2并联后接在L4960的5脚和地之间，电容C5 接在L4960的6脚和地之间，电容C6和电容C7并联后接在高频变压器Tl的副边两侧，电容C8的正极接地，负极接-17. 5V，电容C9的正极接地，负极接L4960的4脚，二极管Dl负极接L4960的7脚，正极接地，高频变压器Tl的原边接在L4960的7脚和地之间，副边接在电容C6两侧，电阻R3，R4串联后中点接L4960的2脚，R3的另一端接电容C6，R4的另一端接地，稳压块7905的I脚接地，2脚接-17. 5V，3脚接L4960的4脚，继电器常开触点Kl接在单只蓄电池正极和电容C6之间，单只蓄电池负极接地。
3.根据权利要求I所述的离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器，其特征在于电压检测电路由电阻R5，R6, R7, R8、稳压二极管D2，继电器Kl和运放LM358组成；其中电阻R5，R6，R7串联后接在输出继电器的常开触点和地之间，电阻R6的可变端接LM358 的2脚，电阻R8接在+17. 5V和LM358的3脚之间，稳压二极管D2的正极接LM358的3脚， 负极接地，继电器Kl接在LM358的I脚和地之间，LM358的8脚接+17. 5V，LM358的4脚接地；继电器Kl的常开触点串联在均充模块与蓄电池之间。
专利摘要本实用新型公开了一种离网型风光互补发电系统蓄电池智能均充电控制器，涉及蓄电池充放电技术领域。该控制器包括多个单只蓄电池，与每个单只蓄电池连接将17.5V的电压转换成稳定的单只蓄电池充电电压的均充模块；与蓄电池连接用于控制单个蓄电池是否进行充电的电压检测电路；还有一蓄电池检测切换装置，蓄电池检测切换装置包括一单片机，单片机的连接有多个互锁的输出继电器，输出继电器的常开触点对应的连接在蓄电池与电压检测电路之间的线路上。优点既保证在蓄电池组中单只蓄电池不会发生过充电及过放电，又能保证整组蓄电池不会发生过充电及过放电的情况，可以大大提高蓄电池组容量的有效利用率及每只蓄电池的使用寿命。
文档编号H02J7/00GK202749870SQ20122044225
公开日2013年2月20日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者周天沛 申请人:徐州工业职业技术学院