一种移动式并联充电与串联供电电器检测系统及控制方法与流程

1.本发明属于电池充电与供电控制领域，涉及一种电池并联充电与串联供电电器检测系统及控制方法，尤其涉及一种移动式并联充电与串联供电电器检测系统及控制方法。


背景技术：

2.众所周知，车辆驾驶室电器检测是驾驶室下线最后一个测试环节。在保证安全的前提下，其检测的核心是需要电器检测系统能够输出稳定的测试电压，从而保证驾驶室电器元件检测的可靠性和稳定性。但是，由于驾驶室下线后存放位置不固定，通常会采用可充电式的电器检测系统。该电器检测系统集成在一个可移动的柜体内，便于现场转运测试。该电器检测系统是由两块蓄电池提供测试电压，中间继电器作为控制开关，采用串联充电的方式进行充电。实际应用中，由于中间继电器过载能力较小，会出现继电器过热而损坏现象。另外，两块蓄电池的内阻和亏损电量都不同，采用串联充电方式也会导致蓄电池过充鼓包，降低蓄电池的使用寿命，甚至会使蓄电池烧毁，存在较大的安全风险。
3.为了保证电器检测系统的安全性和可靠性，我们经过多次试验，提供了一种并联充电与串联供电的电器检测系统，该系统利用整流二极管的单向导电性和直流接触器较大的过载能力，通过plc控制器检测转换开关手柄位置，从而控制不同直流接触器的通断，实现不同挡位的测试电压输出，从而实现电器检测系统并联充电和串联供电的功能，试验表明取得了良好的使用效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种移动式并联充电与串联供电的电器检测系统及控制方法，该系统具有结构紧凑、便于转运、使用方便、稳定性好、安全性高等特点，可用于移动式电池并联充电与串联供电电器检测与控制。其控制方法简洁明了，容易操作，可靠性高，使用效果良好。
5.本发明采用的技术方案是：一种移动式并联充电与串联供电的电器检测系统，包括：充电机1、第一空气断路器2、第一触点3、第一蓄电池4、第一整流二极管5、第二整流二极管6、第二触点7、第三整流二极管8、第四整流二极管9、第二蓄电池10、第三触点11、第四触点12、第一直流接触器13、第二直流接触器14、电源变换器15、指针式电压表16、电压输出端子17、第二空气断路器18，控制箱19；其特征在于：充电机1的正极和负极分别连接在第一空气断路器2的进线端，第一空气断路器2出线端的正极通过第一触点3分为五路，第一路连接第一蓄电池4的正极，第一蓄电池4的负极连接第一整流二极管5的正极，第一整流二极管5的负极连接第一空气断路器2出线端的负极，第一整流二极管5并联一个反方向的第二整流二极管6；第二路通过第二触点7连接第三整流二极管8的正极，第三整流二极管8的负极连接第二蓄电池10的正极，第二蓄电池10的负极通过第三触点11分为两路，一路连接第一空气断路器2出线端的负极，另一路通过第四触点12连接第三整流二极管8的正极，第三整流二极管8并联一个反方向的第四整流二极管9；第三路通过第一直流接触器13连接在电源变
换器15的正极上，第二蓄电池10的负极连接在电源变换器15的负极上，电源变换器15输出端并联一个指针式电压表16并连接在相应的电压输出端子17上；第四路通过第二直流接触器14连接在电压输出端子17的正极上，第二蓄电池10的负极连接在电压输出端子17的负极上；第五路a、b端通过第二空气断路器18和控制箱19连接。
6.所述电源变换器15通过第二整流二极管6、第四整流二极管9和第一直流接触器13与第一蓄电池4和第二蓄电池10连接。
7.所述控制箱19包括：12v电压挡位指示灯19.1、24v电压挡位指示灯19.2、指针式电压表表盘19.3、转换开关19.4；12v电压挡位指示灯19.1和24v电压挡位指示灯19.2安装在控制箱19的上方，指针式电压表表盘19.3安装在控制箱19的中间，转换开关19.4安装在控制箱19的下方。
8.所述转换开关19.4由手柄旋转控制，共有12v、0v和24v三个电压挡位指示，其触点底座是圆形并分为两层，第一触点3、第二触点7、第三触点11和第四触点12呈圆形排列在第一层底座上，k1触点、k2触点和k3触点呈圆形排列在第二层底座上。
9.本发明一种移动式并联充电串联供电的电器检测系统的控制方法如下：【1】将控制箱19上的转换开关19.4的手柄由0v电压挡位逆时针旋转至12v电压挡位上，此时第一触点3、第二触点7和第三触点11分断，第四触点12接通，第一蓄电池4和第二蓄电池10通过第二整流二极管6、第四触点12和第四整流二极管9组成串联供电方式。
10.【2】转换开关19.4的手柄在0v电压挡位时，第一直流接触器13和第二直流接触器14均处于断开状态，当转换开关19.4的手柄旋转至12v挡位上时，plc控制器根据检测到的触点闭合信号计算并做出判断，延时1秒后第一直流接触器13闭合，第一蓄电池4和第二蓄电池10将串联后的24v电压加载到电源变换器15上，电源变换器15将24v电压转换为12v电压，并由电压输出端子17输出，同时控制箱19上的12v电压挡位指示灯19.1显示绿色，指针式电压表表盘19.3显示电压12v。
11.【3】将控制箱19上的转换开关19.4的手柄由12v挡位顺时针旋转至24v挡位上，首先要经过0v电压挡位，此时第一触点3、第二触点7和第三触点11接通，第四触点12分断，之后由0v电压挡位到24v电压挡位，第一触点3、第二触点7和第三触点11分断，第四触点12接通，第一蓄电池4和第二蓄电池10通过第二整流二极管6、第三触点12和第四整流二极管9组成串联供电方式。
12.【4】转换开关19.4的手柄在0v电压挡位时，第一直流接触器13和第二直流接触器14均处于断开状态，当转换开关19.4的手柄旋转至24v电压挡位上时，plc控制器根据检测到的触点闭合信号计算并做出判断，延时1秒后第二直流接触器14闭合，第一蓄电池4和第二蓄电池10将串联后的24v电压通过电压输出端子17输出，同时控制箱19上的24v电压挡位指示灯19.2显示绿色，指针式电压表表盘19.3显示电压24v。
13.【5】将转换开关19.4的手柄由24v电压挡位逆时针旋转至0v电压挡位上，此时第一触点3、第二触点7和第三触点11接通，第四触点12分断，控制箱19上的12v电压挡位指示灯19.1和24v电压挡位指示灯19.2均熄灭，指针式电压表表盘19.3显示电压0v，此时整个系统处于断电状态。
14.【6】转换开关19.4的手柄在0v电压挡位时，第一蓄电池4通过第一触点3、第一整流二极管5、第三触点11、第三整流二极管8和第二触点7与第二蓄电池10组成并联充电方式，
若第一蓄电池4和第二蓄电池10电量较低，可将充电机1插头插在市电插座上即可进行并联充电，第一蓄电池4和第二蓄电池10充满电后充电机1自动断电，完成检测。
15.本发明采用上述技术方案可达到如下有益效果：采用本系统后可使两块蓄电池在串联的情况下，实现12v电压和24v电压稳定输出，避免了单块蓄电池输出时所造成过大的电量亏损，提高了蓄电池供电的时间和过载能力。当本系统不使用时，将转换手柄旋转至0v电压挡位，此时该系统所有的电器元器件都会断电，可提高蓄电池电量的利用率。若此时蓄电池电量较少需要充电时，两块蓄电池已由原来的串联供电方式转换为并联充电方式，在蓄电池内阻和亏损电量不同的情况下，可使其达到最佳的充电状态，一旦蓄电池充满电后充电机会自动断电，从而提高了蓄电池的使用寿命和系统的过载能力，降低使用安全风险，其控制方法简单，容易操作，达到理想的技术效果。
附图说明
16.图1为本发明一种移动式并联充电与串联供电电器检测系统主电路示意图。
17.图2为本发明一种移动式并联充电与串联供电电器检测系统plc控制示意图。
18.图3为本发明一种移动式并联充电与串联供电电器检测系统控制箱平面示意图。
19.图中：1、充电机，2、第一空气断路器，3、第一触点、4、第一蓄电池，5、第一整流二极管，6、第二整流二极管，7、第二触点，8、第三整流二极管，9、第四整流二极管，10、第二蓄电池，11、第三触点，12、第四触点，13、第一直流接触器，14、第二直流接触器，15、电源变换器，16、指针式电压表，17、电压输出端子，18、第二空气断路器，19、控制箱，19.1、12v电压挡位指示灯，19.2、24v电压挡位指示灯，19.3、指针式电压表表盘，19.4、转换开关，19.4.1、转换开关接通表。
具体实施方式
20.下面通过附图及实施例对本发明作进一步的说明。如图1~3所示，一种移动式并联充电与串联供电电器检测系统，包括：充电机1、第一空气断路器2、第一触点3、第一蓄电池4、第一整流二极管5、第二整流二极管6、第二触点7、第三整流二极管8、第四整流二极管9、第二蓄电池10、第三触点11、第四触点12、第一直流接触器13、第二直流接触器14、电源变换器15、指针式电压表16、电压输出端子17、第二空气断路器18，控制箱19。如图1~3所示，在本实施例中，充电机1的正极与负极分别连接在第一空气断路器2的进线端，第一空气断路器2出线端正极通过第一触点3分为五路，第一路连接第一蓄电池4的正极，第一蓄电池4的负极连接第一整流二极管5的正极，第一整流二极管5的负极连接第一空气断路器2的出线端负极，第一整流二极管5并联一个反方向的第二整流二极管6；第二路通过第二触点7连接第三整流二极管8的正极，第三整流二极管8的负极连接第二蓄电池10的正极，第二蓄电池10的负极通过第三触点11分为两路，一路连接第一空气断路器2出线端的负极，另一路通过第四触点12连接第三整流二极管8的正极，第三整流二极管8并联一个反方向的第四整流二极管9；第三路通过第一直流接触器13连接在电源变换器15的正极上，第二蓄电池10的负极连接在电源变换器15的负极上，电源变换器15输出端并联一个指针式电压表16并连接在相应的电压输出端子17上；第四路通过第二直流接触器14连接在电压输出端子17的正极，第二蓄电池10的负极连接在电压输出端子17的负极上；第五路a、b端
通过第二空气断路器18给控制箱19供电，所有的电器元器件和控制系统集中安装在移动式控制柜中。
21.所示电源变换器15可将第一蓄电池4和第二蓄电池10串联后的直流24v电压转换为直流12v电压，防止单个蓄电池供电时，导致其电量过度消耗，从而提高整个检测系统的供电时间。
22.所述控制箱19包括：12v电压挡位指示灯19.1、24v电压挡位指示灯19.2、指针式电压表表盘19.3、转换开关19.4；12v挡位指示灯19.1和24v挡位指示灯19.2安装在控制箱上方，指针式电压表表盘19.3表盘安装在控制箱19中间，转换开关19.4安装在控制箱19下方。
23.所述转换开关19.4由手柄旋转控制，共有12v、0v和24v三个电压挡位，其触点底座分为两层，一共有7组触点，并用螺栓组成一个整体。手柄转到不同位置时，通过凸轮的作用，可使各对触点按所需的规律接通和分断。
24.所述第一触点3、第二触点7、第三触点11、第四触点12、k1触点、k2触点和k3触点按照转换开关接通表19.4.1的要求闭合和断开。转换开关接通表19.4.1表示操作手柄处在不同位置时的触点分合状态，表中用有
“×”
表示操作手柄在该位置时触点闭合，表中用无
“×”
表示操作手柄在该位置时触点断开。当控制箱19上的转换开关19.4操作手柄处在0v电压挡位时，第一触点3、第二触点7、第三触点11接通，第四触点12、k1触点、k2触点和k3触点分断；当转换开关19.4操作手柄处在12v电压挡位时，第四触点12、k1触点和k2触点接通，第一触点3、第二触点7、第三触点11和k3触点分断；当转换开关19.4操作手柄处在24v电压挡位时，第四触点12、k1触点和k3触点接通，第一触点3、第二触点7、第三触点11和k2触点分断。
25.为保证安全，第一空气断路器2和第二空气断路器18可防止充电过程中充电机1电流过大造成电器检测系统的损坏，使用的plc控制器、输入信号数字量采集（k1、k2和k3触点）、中间继电器（kf1、kf2、kf3、kf4）、直流接触器、电源变换器、转换开关、电压挡位指示灯和指针式电压表等均使用低于人体安全电压的直流（dc）24v电压或12v电压供电，中间继电器kf1、kf2、kf3、kf4分别控制第一直流接触器12、第二直流接触器13、12v电压挡位指示灯19.1、24v电压挡位指示灯19.2，经试验解决了两块蓄电池并联充电串联供电的难题，提高了蓄电池的使用寿命和系统的过载能力，降低使用安全风险，达到理想的技术效果。
26.本发明一种移动式并联充电与串联供电电器检测系统控制方法如下：【1】将控制箱19上的转换开关19.4的手柄由0v电压挡位逆时针旋转至12v电压挡位上，此时第一触点3、第二触点7和第三触点11分断，第四触点12接通，第一蓄电池4和第二蓄电池10通过第二整流二极管6、第四触点12和第四整流二极管9组成串联供电方式。
27.【2】转换开关19.4的手柄在0v电压挡位时，第一直流接触器13和第二直流接触器14均处于断开状态，当转换开关19.4的手柄旋转至12v挡位上时，k1与k2触点均闭合，k1触点向plc控制器提供电源电压，k2触点向plc控制器输入12v电压挡位信号，此时plc控制器通过计算并做出判断，延时1秒后第一直流接触器13闭合，第一蓄电池4和第二蓄电池10将串联后的24v电压加载到电源变换器15上，电源变换器15将24v电压转换为12v电压，并由电压输出端子17输出，同时控制箱19上的12v电压挡位指示灯19.1显示绿色，指针式电压表表盘19.3显示电压12v。
28.【3】将控制箱19上的转换开关19.4的手柄由12v挡位顺时针旋转至24v挡位上，首
先要经过0v电压挡位，此时第一触点3、第二触点7和第三触点11接通，第四触点12分断，之后由0v电压挡位到24v电压挡位，第一触点3、第二触点7和第三触点11分断，第四触点12接通，第一蓄电池4和第二蓄电池10通过第二整流二极管6、第三触点12和第四整流二极管9组成串联供电方式。
29.【4】转换开关19.4的手柄在0v电压挡位时，第一直流接触器13和第二直流接触器14均处于断开状态，当转换开关19.4的手柄旋转至24v电压挡位上时，k1和k3触点均闭合，k1触点向plc控制器提供电源电压，k3开关向plc控制器输入24v电压挡位信号，此时plc控制器通过计算并做出判断，延时1秒后第二直流接触器14闭合，第一蓄电池4和第二蓄电池10将串联后的24v电压通过电压输出端子17输出，同时控制箱19上的24v电压挡位指示灯19.2显示绿色，指针式电压表表盘19.3显示电压24v。
30.【5】将转换开关19.4的手柄由24v电压挡位逆时针旋转至0v电压挡位上，此时第一触点3、第二触点7和第三触点11接通，第四触点12分断，控制箱19上的12v电压挡位指示灯19.1和24v电压挡位指示灯19.2均熄灭，指针式电压表表盘19.3显示电压0v，此时整个系统处于断电状态。
31.【6】转换开关19.4的手柄在0v电压挡位时，第一蓄电池4通过第一触点3、第一整流二极管5、第三触点11、第三整流二极管8和第二触点7与第二蓄电池10组成并联充电方式，若第一蓄电池4和第二蓄电池10电量较低，可将充电机1插头插在市电插座上即可进行并联充电，第一蓄电池4和第二蓄电池10充满电后充电机1自动断电。
32.本发明一种移动式并联充电串联供电的电器检测系统使用可靠、安全性高，故障率低。该系统利用整流二极管的单向导电性和直流接触器较大的过载能力，通过plc控制器检测转换开关手柄位置，控制不同直流接触器的通断，实现输出不同电压挡位测试电压的稳定输出，避免了单块蓄电池输出时所造成过大的电量亏损，提高了蓄电池供电的时间和过载能力。当该装置不使用时，可将转换手柄旋转至0v电压挡位，此时该系统所有的电器元器件都会断电，可提高蓄电池电量的利用率。若此时蓄电池电量较少需要充电时，两块蓄电池已由原来的串联供电方式转换为并联充电方式，在蓄电池内阻和亏损电量不同的情况下，可使其达到最佳的充电状态，一旦蓄电池充满电后充电机会自动断电，提高了蓄电池的使用寿命和系统的过载能力，降低使用安全风险，达到理想的技术效果，控制方法简单，容易操作。
33.最后应当说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的全部内容，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。