一种直流屏的制作方法

文档序号:15019646发布日期:2018-07-25 00:24阅读:237来源:国知局

本实用新型涉及一种直流屏。



背景技术:

直流屏用于向其他用电设备提供直流电源,现有的直流屏中设置有由多个串联电池组成的电池组,电池平时处于浮冲状态,虽然直流屏中配重有电池监测模块来对电池的电压进行测量,但因为电池的电压并不能准确地反应电池的容量,当直流屏向其他设备供电时,电池组中常常出现部分电池落后的情况,根据木桶原理,落后电池决定了电池组的容量,因此,直流屏的工作时间被落后电池严重影响,甚至无法正常使用,而对电池组充电时,落后电池将最先充饱,这将导致电池组容量降低,减小直流屏的供电时间,影响直流屏的正常使用。为了保障直流屏的正常使用,现有技术中,一是采用人工定期巡检的方式,通过仪器人工测量各电池容量,当发现落后电池后,及时进行更换,二是通过强制报废的制度,当电池使用一定年限后,无论电池好坏,都进行更换。现有技术的处理方法不仅需要投入更多的人力、物力,强制报废还会导致某些还可使用的电池一并报废,造成资源的浪费和环境的污染。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有技术的不足,提出一种直流屏,自动均衡各电池电量,延长电池使用寿命,适应性强,避免浪费,减少环境污染,且无需人工巡检,降低人力物力的投入,节约成本。

本实用新型通过以下技术方案实现:

一种直流屏,包括整流模块和与整流模块连接且由多个串联的电池组成的电池组,还包括多个第一可控开关、多个串联的开关模块、多个串联的电量转移模块和主控模块,相邻两电池的正极分别通过第一可控开关与开关模块连接,电量转移模块分别与相邻两开关模块连接,各电池、各第一可控开关和各开关模块均与主控模块连接;主控模块用于检测各个电池的容量,根据各电池的容量控制各第一可控开关和相应的开关模块动作,以通过各电量转移模块工作来均衡各电池的容量。

进一步的,所述开关模块包括串联的两第二可控开关,各第二可控开关均与所述主控模块连接,所述电量转移模块两端分别连接在两串联的第二可控开关之间。

进一步的,所述电量转移模块包括电容或者电感。

进一步的,还包括与所述主控模块连接的接口板,各所述电池、各所述第一可控开关和各所述开关模块均通过接口板与所述主控模块连接。

进一步的,还包括与所述主控模块连接的告警模块,主控模块检测到某个电池过欠压或者过流时,控制告警模块发出告警信号

进一步的,还包括与所述主控模块连接的人机交互模块,用于向主控模块发送指令以使主控模块开始工作,并显示主控模块检测的各电池容量。

进一步的,所述主控模块包括单片机。

进一步的,所述第一可控开关包括IGBT或者继电器或者MOS管或者三极管,所述第二可控开关包括IGBT或者晶闸管或者MOS管或者三极管。

进一步的,所述人机交互模块包括触摸屏。

本实用新型具有如下有益效果:

1、整流模块与市电连接,用于为电池组充电,电池组充电时,主控模块检测各个电池的容量,当出现容量小的落后电池时,主控模块控制各第一可控开关闭合,使电池组与开关模块连接,主控模块控制开关模块动作,通过电量转移模块将该落后电池多余的电量转移至其他容量正常的电池,从而防止落后电池电压过高而导致电池组提前截止充电,且能够保护落后电池不过充;直流屏为其他用电设备供电时,主控模块检测各个电池的容量,当发现落后电池时,主控模块控制各第一可控开关闭合,主控模块控制开关模块动作,通过电量转移模块将其他容量正常的电池的电量转移至该落后电池,以避免电池组提前截止放电,延长放电时间,且能够保护落后电池不过放,从而延长电池使用寿命,避免浪费,减少环境污染,且无需人工巡检,降低人力物力的投入,节约成本;充放电结束后,主控模块控制各第一可控开关断开,当直流屏用于高压环境时,能够实现对开关模块的保护,延长直流屏使用寿命。

2、当主控模块检测到某个电池过欠压或者过流时,告警装置发出告警信号,防止该电池继续使用带来危险。

3、人机交互模块能够显示主控模块检测的各电池容量,方便观察,且工作人员能够通过人机交互模块向主控模块发送指令以使其开始工作,即主控模块是否工作可由人工控制,具有更强的适应性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的部分电路图(去除整流模块、主控模块、接口板、告警模块和人机交互模块)

具体实施方式

如图1和图2所示,直流屏包括整流模块1、与整流模块1连接的电池组2、四个第一可控开关3、四个串联的开关模块4、三个串联的电量转移模块5、主控模块6、接口板7、告警模块8和人机交互模块9,电池组2由四个串联的电池组成,依次标记为BAT1-BAT4,整流模块11输入端与市电连接,两输出端分别与电池组2的正、负极连接,用于为电池组2充电,相邻两电池的正极分别通过第一可控开关3与开关模块4连接,电量转移模块5分别与相邻两开关模块4连接,接口板7与主控模块6连接,各电池、各第一可控开关3和各开关模块4均通过接口板7与主控模块6连接,告警模块8和人机交互模块9均与主控模块6连接。

图2所示为本实用新型包括电池组2、四个第一可控开关3、四个开关模块4和三个电量转移模块5的电路图,在图2中,为方便描述,四个第一可控开关3分别标记为K1-K4,开关模块4包括串联的两第二可控开关,各第二可控开关分别标记为K5-K12,电量转移模块5可以是电容或者电感,本实施例中,选择电感,三个电感分别标记为L1-L3,L1两端分别连接在K5、K6之间和K7、K8之间,L2两端分别连接在K7、K8之间和K9、K10之间,L3两端分别连接在K9、K10之间和K11、K12之间。

在本实施例中,主控模块6包括型号为C8051F310的单片机,该单片机处理速度快、精度高、指令传达迅速,使电池均衡效果更好,在高压环境中仍然适用;第一可控开关3可以选择IGBT、继电器、MOS管或者三极管,第二可控开关可以选择IGBT、MOS管或者三极管,在本实施例中,第一可控开关3具体选择继电器,第二可控开关选择三极管,人机交互模块9包括触摸屏,告警模块8为本领域现有技术。

本实用新型工作原理如下:

整流模块1与市电连接,用于为电池组2充电,电池组2充电时,主控模块6检测各个电池的容量,当出现容量小的落后电池时,主控模块6控制各第一可控开关3闭合,使电池组与开关模块连接,主控模块6控制开关模块4动作,通过电量转移模块5将该落后电池多余的电量转移至其他容量正常的电池,从而防止落后电池电压过高而导致电池组2提前截止充电,且能够保护落后电池不过充;直流屏为其他用电设备供电时,即电池组2放电时,主控模块6检测各个电池的容量,当发现落后电池时,主控模块6控制各第一可控开关3闭合,主控模块6控制开关模块动作,通过电量转移模块5将其他容量正常的电池的电量转移至该落后电池,以避免电池组2提前截止放电,延长放电时间,且能够保护落后电池不过放,从而延长电池使用寿命,避免浪费,减少环境污染,且无需人工巡检,降低人力物力的投入,节约成本;充放电结束后,主控模块6控制各第一可控开关3断开,当直流屏用于高压环境时,能够实现对开关模块4的保护,延长直流屏使用寿命。

人机交互模块9能够显示主控模块6检测的各电池容量,方便观察,且工作人员能够通过人机交互模块9向主控模块6发送指令以使其开始工作,即主控模块6是否工作可由人工控制,具有更强的适应性。

以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例而已,故不能以此限定本实用新型实施的范围,即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

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