串联蓄电池组充放电方法及独立充电式蓄电池组的制作方法_2

文档序号:8924616阅读:来源:国知局
时,对串联蓄电池组中的每个单体蓄电池或蓄电池模块进行监测,当有某个单体蓄电池或蓄电池模块的放电状态临近或达到过放电状态时,则关断该串联蓄电池组的放电工作,避免该单体蓄电池或蓄电池模块进入过放电工作状态,这样就避免了该串联蓄电池组因其中的单体蓄电池或蓄电池模块出现过充电或过放电而缩短工作寿命的现象。
【附图说明】
[0007]图1是本发明一实施例的独立充电式蓄电池组的系统构成电原理图;
图2是本发明一实施例的独立充电式蓄电池组中的串联蓄电池放电控制器的构成电原理图;
图3是本发明一实施例的独立充电式蓄电池组中的串联蓄电池独立充电控制器的构成电原理图;
图4是本发明一实施例的串联蓄电池独立充电控制器中的电源多路输出变换器的构成电原理图;
图5是本发明一实施例的串联蓄电池独立充电控制器及串联蓄电池放电控制器中的放电输出控制器及充电输出控制器的构成电原理图;
图6是本发明一实施例的串联蓄电池独立充电控制器的另一种构成电原理图;
在图1、图2、图3、图4、图5及图6中,对于具有相同功能的部件及连接端标号在各附图中采用相同的编号来表示,以避免编号过多而带来混乱。
【具体实施方式】
[0008]下面以附图为例说明本发明的实施例:
图1是本发明一实施例的独立充电式蓄电池组的系统构成电原理图,其中:
A为串联蓄电池组放电控制器,其电路构成原理详见附图2所示出为串联蓄电池组,采用多个单体蓄电池或多个蓄电池模块串联而成,B1、B2、B3、Bn为多个单体蓄电池或蓄电池模块;图中给出了上述4个,在实际应用时可以为多个,其中η即为任意数;C为负载,可以是机电设备、DC-DC转换器、DC-AC转换器等用电设施;D为串联蓄电池组充电控制器,其电路构成原理详见附图3所示;E为外接充电电源,外接充电电源可以是交流电源,也可以是直流电源、DC-AC、AC-DC电源,选用的外接充电电源与串联蓄电池组充放电控制器的充电电源输入模式相匹配;各个单体蓄电池或蓄电池模块的正负极分别与串联蓄电池组充放电控制器的充电输出端、充电微处理系统及串联蓄电池组放电控制器中的微处理系统相连接,串联蓄电池组的输出端通过串联蓄电池组放电控制器与负载相连接;
图2是本发明一实施例的独立充电式蓄电池组中的串联蓄电池放电控制器的构成电原理图,其中:
A为串联蓄电池组充放电控制器,F为放电输出控制器,其电路构成原理详见附图4所示,G I为放电微处理系统,由带有模数转换接口的单片机系统及光耦隔离器组成;串联蓄电池组放电输出正负极端与放电输出控制器F的A I端、An端分别相连接,放电输出控制器F的A 6端、An端分别与负载相连接;串联蓄电池组中各个单体蓄电池或蓄电池模块的正负极端,分别通过串联蓄电池组充放电控制器的Al、A2、A3、A4、An端由放电微处理系统中的光耦隔离器后与放电微处理系统的模拟输入端口相连接;
图3是本发明一实施例的独立充电式蓄电池组中的串联蓄电池独立充电控制器的构成电原理图,其中:
E为电源多路输出变换器,其电路构成原理详见附图4所示;Η1、Η2、Η3、Ηη为多个充电输出控制器,其电路构成原理详见附图5所示;G 2为放电微处理系统,由多个光耦隔离器及带有模数转换接口的单片机系统组成;电源多路输出变换器E的各个独立电源输出端分别成对输入到各个充电输出控制器,,各个充电输出控制器的输出端即为串联蓄电池组充放电控制器的充电输出端,各个相邻充电输出控制器的输出端正负相连接,以串联形式连接,并将首个充电输出控制器的正极D 1、其他相邻正负极连接端D 2、D 3、D 4及最末端充电控制器的负极D η分别与串联蓄电池组的输出正极、其他相邻单体蓄电池或蓄电池组的正负极连接端、串联蓄电池的输出负极相连接,即:各个充电输出控制器与各个串联蓄电池组中各个单体蓄电池或蓄电池模块分别成成对处于并联连接状态;串联蓄电池组中各个单体蓄电池或蓄电池模块的正负极端,分别通过充电微处理系统中的光耦隔离器与充电微处理系统的模拟输入端口相连接;
图4是本发明一实施例的串联蓄电池独立充电控制器中的电源多路输出变换器的构成电原理图,其中:
E为电源多路输出变换器,其中有:Τ为次级为多个绕组的变压器,每个次级绕组线圈为一对充电电源输出,则能保证各个充电电源输出相互隔离,且各自独立供电,在电源多路输出变换器选择为次级为多个绕组的变压器时,外接充电电源采用交流电源;Sl、S2、S3、Sn为多个整流器,采用二极管桥式整流器电路构成;输入的单路交流电通过变压器T变换,输出多个相互隔离的独立交流电,各个独立交流电输入到各个整流器得到各自独立的直流电,分别由El—>E 2 -E 2 ;、E3—E3,、En — Ei^成对连接输出到各个充电输出控制器的输入端;
图5是本发明一实施例的串联蓄电池独立充电控制器及串联蓄电池放电控制器中的放电输出控制器及充电输出控制器的构成电原理图,其中:
放电输出控制器及充电输出控制器的构成在的电原理图相同,标不为Hl、H2、H3、Hn、F,在具体使用中,根据不同的使用目的及位置选择不同的器件指标及工作参数;其中=K为电子开关,采用单向导通电子开关,或采用整流管及继电器构成;L为限流调压器,采用具有调整及限制输出电压及电流的DC-DC模块构成;M为电流取样器,采用电阻器构成;电子开关、限流调压器、电流取样器串联后,根据使用目的及位置,分别连接充电电流输入端及充电电流输出端,或是串联蓄电池放电电流输入端及放电电流输出端;电子开关的开关控制端及电流取样器的取样输出端分别引入到充电微处理系统及放电微处理系统;
在上述各个部分中,其系统连接关系如附图1所示:电源多路输出变换器的每对独立充电输出端通过一个充电输出控制器与一个单体蓄电池或蓄电池模块的正负极相连接,各个单体蓄电池或蓄电池模块的正负极分别通过光耦隔离器隔离后与充电微处理系统及放电微处理系统的模数转换接口相连接,各个电流取样器的电流取样输出端分别通过光耦隔离器隔离后与充电微处理系统及放电微处理系统的模数转换接口相连接,串联蓄电池组通过放电控制器与负载相连接,各个单向输出电子开关的开关状态控制端分别与充电微处理系统或放电微处理系统的控制输出端口相连接;
按照上述介绍选择各个模块及器件,并按上述连接关系连接各个部分,即可完成本发明的独立充电式串联蓄电池组实施例;
在独立充电式串联蓄电池组实施例的基础上,按照以下工作方法分别对充电微处理系统及放电微处理系统编制程序及设置各个参数:
(I)在蓄电池充电控制器及放电控制器中设置串联蓄电池各个单体蓄电池或蓄电池模块的工作温度、充电电压、充电电流、放电电压及放电电流参考参数及报警参数;
(2 )蓄电池充电控制器及蓄电池放电控制器分别对串联蓄电池组中的各个单体蓄电池或蓄电池模块的温度、充电电压、充电电流、放电电压及放电电流模拟信号进行实时采集,对采集的模拟信号进行数字化处理得到各个对应的采集参数,将采集参数与设定的对应参考参数值进行比较得到比较参数,并将各个参考参数、采集参数及比较参数予以存储及显示,当比较参数超出报警参数后予以声光报警;
(3)当串联蓄电池组中的单体蓄电池或蓄电池模块处于充电状态时,蓄电池放电控制器关闭串联蓄电池组的放电输出;当串联蓄电池组处于放电状态时,蓄电池充电电控制器关闭对各个单体蓄电池或蓄电池模块的充电;
(4)当串联蓄电池组中的单体蓄电池或蓄电池模块处于充电状态时,蓄电池充电控制器根据各个采集参数及比较参数情况,对串联蓄电池组中的各个对应的单体蓄电池或蓄电池模块采用各自独立充电的工作方法,即:蓄电池充电控制器对串联蓄电池组中那些采集参数符合所设定的工作温度、
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