一种安全蓄电池储能管理系统的制作方法

本发明涉及一种储能系统，具体是一种安全蓄电池储能管理系统。

背景技术：

随着电力事业的不断发展，人们的生活已经离不开电能，虽然现在的电力设施建设的很好，但是仍然会出现因为修路、装修等原因导致的临时断电，这种临时断电在一些特定情况下会给人们的生活带来极大的不变，例如冰箱里的食物因为断电会很快变质，或者使用电磁炉做饭做到一半停电了，家庭备用电源能够有效的解决这一问题，现有的备用电源大多使用蓄电池组供电，蓄电池组由多个蓄电池串联组成，蓄电池在长期使用的情况下可能会产生损坏情况，出现内部短路，如果不进行处理，会造成整个蓄电池组的短路损坏，现有的储能系统大部分都不具备这类识别保护功能，少数能够保护的也只对整个系统进行保护，某一蓄电池出现短路故障，整个蓄电池组均停止工作，这样虽然保护了蓄电池组，但是会造成系统的中断，无法正常工作，因此也存在一定的弊端。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种安全蓄电池储能管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种安全蓄电池储能管理系统，包括储能子模块、异常管理模块、报警器、无线传输模块、显示器、稳压模块、调压器和逆变器，所述储能子模块有多个，多个储能子模块之间串联连接后输出电压到稳压模块，储能子模块还单独连接异常管理模块，所述异常管理模块上还连接有报警器、无线传输模块和显示器，所述稳压模块和分别连接调压器和逆变器，调压器的输出端分别连5V USB接口和直流输出接口，逆变器的输出端分别连接交流220V接口和交流380V接口。

作为本发明的优选方案：所述储能子模块包括三极管V3、电容C1、电阻R1和光耦合器IC1；其特征在于，所述电容C1的一端连接电阻R1、电阻R4、三极管V2的集电极和电源E的正极，电容C1的另一端连接继电器K、光耦合器IC1内部发光二极管的阴极、光耦合器IC1内部光敏三极管的发射极、三极管V1的发射极、喇叭B和负载G，电阻R1的另一端连接电阻R3和三极管V3的发射极，电阻R3的另一端连接光耦合器IC1内部发光二极管的阳极，光耦合器IC1内部光敏三极管的集电极、三极管V1的基极和三极管V3的基极，三极管V3的集电极连接继电器K的另一端，三极管V1的集电极连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接电阻R2，电阻R2的另一端连接二极管D1的阳极，所述电源E的正极还连接继电器K的触点K-1，继电器K的触点K-1的另一端连接输出电压U1。

作为本发明的优选方案：所述电源E为蓄电池。

作为本发明的优选方案：所述稳压模块包括电阻R3、三极管V4、电感L1和二极管D2，其特征在于，所述电阻R3的一端连接三极管V4的集电极和输入电压Vin，电阻R3的另一端连接二极管D2的阴极和三极管V4的基极，三极管V4的发射极连接电阻R4、二极管D3的阴极和电感L1，电阻R4的另一端连接电阻R5、电阻R9和三极管V6的发射极，二极管D2的阳极连接电阻R6和三极管V5的集电极，三极管V5的基极连接电阻R6的另一端和电阻R7，电阻R7的另一端连接三极管V6的集电极，三极管V6的基极连接电阻R8和电阻R9的另一端，三极管V5的发射极连接电阻R8的另一端、电容C2、电感L1的另一端和输出电压Vout，电阻R5的另一端连接二极管D3的阳极、电容C2的另一端并接地。

作为本发明的优选方案：所述异常管理模块为AT89系列单片机。

作为本发明的优选方案：所述报警器为扬声器。

作为本发明的优选方案：所述二极管D1为发光二极管。

作为本发明的优选方案：所述无线传输模块采用GSM通讯芯片。

作为本发明的优选方案：所述二极管D3为稳压二极管。

作为本发明的优选方案：所述显示器为液晶显示器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明安全蓄电池储能管理系统采多个独立的储能子模块组成储能模组，每个储能子模块的结构相同，均带有短路自检保护的功能，用光耦合器结合三极管开关元件的形式对电路中的直流负载进行保护，遇到短路情况时，不仅能够断开该路储能子模块的供电线路，还能够发出灯光指示，同时各个储能子系统还单独与单片机相连接，出现异常情况时会发出报警声，提醒使用者排查问题，系统通过稳压模块、调压器和逆变器能够输出5VUSB供电电压、直流电压、220V交流电压以及380V交流电压，满足不同的用户需求。

附图说明

图1为安全蓄电池储能管理系统的整体方框图。

图2为储能子模块的电路图。

图3为电源模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种安全蓄电池储能管理系统，包括储能子模块、异常管理模块、报警器、无线传输模块、显示器、稳压模块、调压器和逆变器，所述储能子模块有多个，多个储能子模块之间串联连接后输出电压到稳压模块，储能子模块还单独连接异常管理模块，所述异常管理模块上还连接有报警器、无线传输模块和显示器，所述稳压模块和分别连接调压器和逆变器，调压器的输出端分别连5V USB接口和直流输出接口，逆变器的输出端分别连接交流220V接口和交流380V接口。

作为本发明的优选方案：所述储能子模块包括三极管V3、电容C1、电阻R1和光耦合器IC1；其特征在于，所述电容C1的一端连接电阻R1、电阻R4、三极管V2的集电极和电源E的正极，电容C1的另一端连接继电器K、光耦合器IC1内部发光二极管的阴极、光耦合器IC1内部光敏三极管的发射极、三极管V1的发射极、喇叭B和负载G，电阻R1的另一端连接电阻R3和三极管V3的发射极，电阻R3的另一端连接光耦合器IC1内部发光二极管的阳极，光耦合器IC1内部光敏三极管的集电极、三极管V1的基极和三极管V3的基极，三极管V3的集电极连接继电器K的另一端，三极管V1的集电极连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接电阻R2，电阻R2的另一端连接二极管D1的阳极，所述电源E的正极还连接继电器K的触点K-1，继电器K的触点K-1的另一端连接输出电压U1。

作为本发明的优选方案：所述电源E为蓄电池。

作为本发明的优选方案：所述稳压模块包括电阻R3、三极管V4、电感L1和二极管D2，其特征在于，所述电阻R3的一端连接三极管V4的集电极和输入电压Vin，电阻R3的另一端连接二极管D2的阴极和三极管V4的基极，三极管V4的发射极连接电阻R4、二极管D3的阴极和电感L1，电阻R4的另一端连接电阻R5、电阻R9和三极管V6的发射极，二极管D2的阳极连接电阻R6和三极管V5的集电极，三极管V5的基极连接电阻R6的另一端和电阻R7，电阻R7的另一端连接三极管V6的集电极，三极管V6的基极连接电阻R8和电阻R9的另一端，三极管V5的发射极连接电阻R8的另一端、电容C2、电感L1的另一端和输出电压Vout，电阻R5的另一端连接二极管D3的阳极、电容C2的另一端并接地。

异常管理模块为AT89系列单片机。报警器为扬声器。二极管D1为发光二极管。无线传输模块采用GSM通讯芯片。二极管D3为稳压二极管。显示器为液晶显示器。

本发明的工作原理是：本发明安全蓄电池储能管理系统采多个独立的储能子模块组成储能模组，每个储能子模块的结构相同，均带有短路自检保护的功能，用光耦合器结合三极管开关元件的形式对电路中的直流负载进行保护，遇到短路情况时，不仅能够断开该路储能子模块的供电线路，还能够发出灯光指示，同时各个储能子系统还单独与单片机相连接，出现异常情况时会发出报警声，报警器为扬声器，结合储能子模块自备的灯光指示，即可准确的找出出现问题的电池位置，提醒使用者排查问题，系统通过稳压模块对整个储能系统的输出电压进行稳压调控，避免电压波动的产生，调压器和逆变器能够输出5VUSB供电电压、直流电压、220V交流电压以及380V交流电压，上述电压均设有独立的端口，能够同时使用，满足不同的用户需求。

储能子模块的具体电路如图2所示，正常情况，由蓄电池E经过电阻R1给三极管V3供电，同时还经过电阻R3给光耦合器IC1供电，此时由于芯片IC1的内部二极管导通，因此其内部三极管也导通，三极管V1截止，V3导通，继电器K通电工作，其触点K-1吸合，此时输出电压U1整除，当E出现短路时，经过电阻R3的电压随之降低，因此芯片IC1内部截止，此时V1导通，V3截止，继电器K电气回路被断开，其触点K-1断开，输出电压U1断路，同时V1和V2导通，二极管D1导通发光。

稳压电路如图3所示：当电路由于某种原因，输出电压Vout下降，其在R8和R9上的分压值(即三极管V6的基极电位)也随之下降，经V6放大，V5的导通角减小，V5的导通角增大，即流过R3和D2的电流增加，三极管V4的导通角增大，三极管V4的集电极电位上升，V6经R4和R5的分压，使得电路中A点电位也随着上升，相对来说又致使三极管V6的基极电位下降……此过程是一个正反馈连锁反应，最后结果V4、V5强烈导通，V6截止，输入电压Vin对L1及C2充电，逐渐使输出电压Vout上升，输出电压Vout的上升又将引起一系列正反馈连锁反应，经过很短时间，输出电压Vout便上升到使V6导通，V4、V5截止。L1上存储的电流通过及续流二极管D2释放，使V4下降至零。输出电压Vout也慢慢下降直到第二次翻转，即完成自激振荡的一个。整个电路周而复始地工作于开关状态，达到稳定输出电压的目的。