專(zhuān)利名稱(chēng)：一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置，適用于各種大功率供電電池組電源的切換控制，屬于電池組切換控制的范疇。
背景技術(shù)：
實(shí)踐中，需太陽(yáng)能電池充電的野外工作設(shè)備，由于太陽(yáng)能電池受太陽(yáng)光照的影響需加儲(chǔ)能電池組，設(shè)備又是電池組直流供電，對(duì)于大功率負(fù)載，一組電池組無(wú)法保證穩(wěn)定供電，必須兩組或兩組以上電池組供電才能保證可靠供電，這就需要對(duì)電池組的切換進(jìn)行可靠控制。以兩組電池組的切換工作的實(shí)際問(wèn)題為例，負(fù)載要求24V，100A短時(shí)工作，當(dāng)前已有的大功率電池組切換控制電路主要有兩種，一種是在電池組正極串整流二極管控制電路，優(yōu)點(diǎn)是控制主電路簡(jiǎn)單可靠，成本低，缺點(diǎn)是兩組電池會(huì)出現(xiàn)同時(shí)供電的情況，電池組長(zhǎng)期工作在無(wú)法充滿狀態(tài)，電池組壽命降低，還會(huì)導(dǎo)致兩組電池組電壓下降到無(wú)法正常供電，實(shí)際使用較少；另外一種是電池組正極接直流接觸器串整流二極管控制電路，通過(guò)控制直流接觸器實(shí)現(xiàn)切換，優(yōu)點(diǎn)是電池組不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)工作的情況，保證電池組的正常充放電，提高電池組壽命，缺點(diǎn)是100A以上的大電流觸點(diǎn)24V直流接觸器無(wú)法買(mǎi)到，需要定制，購(gòu)買(mǎi)價(jià)格高，后續(xù)維護(hù)價(jià)格高，接觸器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)壽命是有限的，又是大電流工作，野外工作可靠性會(huì)較低；第二組電池組投入時(shí)，第一組電池組關(guān)斷的時(shí)間不能準(zhǔn)確掌握，只能憑經(jīng)驗(yàn)控制，控制不好對(duì)負(fù)載的供電會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述大功率供電電池組切換控制電路存在問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置，切換主電路采用可控硅作為主切換開(kāi)關(guān)，價(jià)格便宜、容量大、控制簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，可以應(yīng)用到無(wú)人值守的野外太陽(yáng)能充電的大功 率電池組的切換控制系統(tǒng)中。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置由第一電池電量傳感器1、第二電池電量傳感器2、第一電池組3、第二電池組4、太陽(yáng)能充電裝置5、PLC控制器6、可控硅切換電路7、濾波電容8、第一開(kāi)關(guān)9和第二開(kāi)關(guān)10組成，第一電池組3連接第一電池電量傳感器I的輸入端、第二電池組4連接第二電池電量傳感器2的輸入端，第一電池電量傳感器1、第二電池電量傳感器2的輸出端連接PLC控制器6的輸入端，第一電池組3通過(guò)第一開(kāi)關(guān)9與太陽(yáng)能充電裝置5連接，第二電池組4通過(guò)第二開(kāi)關(guān)10與太陽(yáng)能充電裝置5連接，第一電池組3、第二電池組4、PLC控制器6通過(guò)可控硅切換電路7、濾波電容8與外部負(fù)載連接。第一電池組3、第二電池組4均為24V 600Ah的大容量電池。PLC控制器6的正常工作電壓不能低于2IV?？煽毓枨袚Q電路7由可控硅Ql、可控硅Q2、二極管Dl、二極管D2、可控硅門(mén)極RC電路和直流接觸器KMl常開(kāi)常閉觸點(diǎn)電路組成，可控硅Ql陰極連接二極管Dl陽(yáng)極，電容Cl和電阻R2，Ql門(mén)極連接電阻R5，可控硅Q2陰極連接二極管D2陽(yáng)極，電容C2和電阻R4，Q2門(mén)極連接電阻R6，二極管D1，D2陰極相連，再連到電容C3和負(fù)載RL，電阻R5另一端連接直流接觸器KMl常開(kāi)觸點(diǎn)，電阻R6另一端連接直流接觸器KMl常閉觸點(diǎn)，電阻Rl —端連接電容Cl 一端，連接直流接觸器KMl常開(kāi)觸點(diǎn)一端，電阻R2 —端連接電容Cl 一端，連接直流接觸器KM2常閉觸點(diǎn)一端。所述的第一電池電量傳感器1、第二電池電量傳感器2、第一電池組3、第二電池組
4、太陽(yáng)能充電裝置5、PLC控制器6、可控硅切換電路7、濾波電容8、第一開(kāi)關(guān)9和第二開(kāi)關(guān)10均為市售的普通元件。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的切換主電路采用可控硅作為主切換開(kāi)關(guān)，價(jià)格便宜、容量大、控制簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，可以應(yīng)用到無(wú)人值守的野外太陽(yáng)能充電的大功率電池組的切換控制系統(tǒng)中。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1-第一電池電量傳感器、2-第二電池電量傳感器、3-第一電池組、4-第二電池組、5-太陽(yáng)能充電裝置、6-PLC控制器、7-可控硅切換電路、8-濾波電容、9-第一開(kāi)關(guān)、10-第二開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，以方便技術(shù)人員理解。如圖1所示:一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置由第一電池電量傳感器1、第二電池電量傳感器 2、第一電池組3、第二電池組4、太陽(yáng)能充電裝置5、PLC控制器6、可控硅切換電路7、濾波電容8、第一開(kāi)關(guān)9和第二開(kāi)關(guān)10組成，第一電池組3連接第一電池電量傳感器I的輸入端、第二電池組4連接第二電池電量傳感器2的輸入端,第一電池電量傳感器1、第二電池電量傳感器2的輸出端連接PLC控制器6的輸入端,第一電池組3通過(guò)第一開(kāi)關(guān)9與太陽(yáng)能充電裝置6連接，第二電池組4通過(guò)第二開(kāi)關(guān)10與太陽(yáng)能充電裝置5連接，第一電池組3、第二電池組4、PLC控制器6通過(guò)可控硅切換電路7、濾波電容8與外部負(fù)載連接。第一電池組3、第二電池組4均為24V 600Ah的大容量電池。第一電池電量傳感器1、第二電池電量傳感器2在檢測(cè)到電池組電壓低于2IV時(shí)給出數(shù)字信號(hào)，輸出給PLC控制器。PLC控制器6的正常工作電壓不能低于21V?？煽毓枨袚Q電路7由可控硅Ql、可控硅Q2、二極管Dl、二極管D2、可控硅門(mén)極RC電路和直流接觸器KMl常開(kāi)常閉觸點(diǎn)電路組成，可控硅Ql陰極連接二極管Dl陽(yáng)極，電容Cl和電阻R2，Ql門(mén)極連接電阻R5，可控硅Q2陰極連接二極管D2陽(yáng)極，電容C2和電阻R4，Q2門(mén)極連接電阻R6，二極管D1，D2陰極相連，再連到電容C3和負(fù)載RL，電阻R5另一端連接直流接觸器KMl常開(kāi)觸點(diǎn)，電阻R6另一端連接直流接觸器KMl常閉觸點(diǎn)，電阻Rl —端連接電容Cl 一端，連接直流接觸器KMl常開(kāi)觸點(diǎn)一端，電阻R2 —端連接電容Cl 一端，連接直流接觸器KM2常閉觸點(diǎn)一端?？煽毓枨袚Q電路7中可控硅Q2工作時(shí)，電容Cl充電，切換時(shí)直流接觸器KMl常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，可控硅Ql觸發(fā)導(dǎo)通，由于第二電池組4的電壓過(guò)低，第一電池組3的電壓高，使可控硅Q2自然關(guān)斷，不會(huì)出現(xiàn)供電抖動(dòng)現(xiàn)象，第一電池組3投入工作，同時(shí)與太陽(yáng)能充電裝置5斷開(kāi)，第二電池組4接通太陽(yáng)能充電裝置5充電；可控硅Ql工作時(shí)，電容C2充電，切換時(shí)直流接觸器KMl常開(kāi)復(fù)位，常閉復(fù)位，可控硅Q2觸發(fā)導(dǎo)通，由于第一電池組3的電壓過(guò)低，第二電池組4的電壓高，使可控硅Ql自然關(guān)斷，不會(huì)出現(xiàn)供電抖動(dòng)現(xiàn)象，第二電池組4投入工作，同時(shí)與太陽(yáng)能充電裝置5斷開(kāi)，第一電池組3接通太陽(yáng)能充電裝置5充電，這樣就實(shí)現(xiàn)了大容量電池組的切換。本實(shí)用新型的工作過(guò)程:設(shè)備工作過(guò)程中，如果第一電池組3由太陽(yáng)能充電，充滿時(shí)太陽(yáng)能充電裝置5停止對(duì)其充電，第二電池組4給負(fù)載和PLC控制器6供電，并且太陽(yáng)能充電裝置5不對(duì)其充電，由于長(zhǎng)期供電，第二電池組4電壓會(huì)下降，當(dāng)下降到2IV時(shí)，就要將兩個(gè)電池進(jìn)行切換，由第二電池電量傳感器2檢測(cè)給出信號(hào)，PLC控制器6接到其信號(hào)后控制直流接觸器KMl的常開(kāi)觸點(diǎn)觸發(fā)可控硅Ql使其導(dǎo)通，可控硅Q2自然關(guān)斷，不會(huì)出現(xiàn)供電抖動(dòng)現(xiàn)象，切換后第一電池組3給負(fù)載和PLC控制器6供電，不充電，第二電池組4接通太陽(yáng)能充電裝置5充電；如果第二電池組4由太陽(yáng)能充電，充滿時(shí)太陽(yáng)能充電裝置5停止對(duì)其充電，第一電池組3給負(fù)載和PLC控制器6供電，并且太陽(yáng)能充電裝置5不對(duì)其充電，由于長(zhǎng)期供電，第一電池組3電壓會(huì)下降，當(dāng)下降到21V時(shí)，就要將兩個(gè)電池進(jìn)行切換，由第一電池電量傳感器I檢測(cè)給出信號(hào)，PLC控制器6接到其信號(hào)后控制直流接觸器KMl觸發(fā)可控硅Q2使其導(dǎo)通，可控硅Ql自然關(guān)斷，不會(huì)出現(xiàn)供電抖動(dòng)現(xiàn)象，切換后第二電池組4給負(fù)載和PLC控制器6供電，不 充電，第一電池組3接通太陽(yáng)能充電裝置5 ;如此反復(fù)循環(huán)工作。本實(shí)用新型的切換主電路采用可控硅作為主切換開(kāi)關(guān)，價(jià)格便宜、容量大、控制簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，可以應(yīng)用到無(wú)人值守的野外太陽(yáng)能充電的大功率電池組的切換控制系統(tǒng)中。本實(shí)用新型通過(guò)附圖進(jìn)行說(shuō)明的，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利不局限于所公開(kāi)的具體實(shí)施過(guò)程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型專(zhuān)利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置，其特征在于:由第一電池電量傳感器、第二電池電量傳感器、第一電池組、第二電池組、太陽(yáng)能充電裝置、PLC控制器、可控娃切換電路、濾波電容、第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)組成，第一電池組連接第一電池電量傳感器的輸入端、第二電池組連接第二電池電量傳感器的輸入端，第一電池電量傳感器、第二電池電量傳感器的輸出端連接PLC控制器的輸入端，第一電池組通過(guò)第一開(kāi)關(guān)與太陽(yáng)能充電裝置連接，第二電池組通過(guò)第二開(kāi)關(guān)與太陽(yáng)能充電裝置連接，第一電池組、第二電池組、PLC控制器通過(guò)可控硅切換電路、濾波電容與外部負(fù)載連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置，其特征在于:第一電池組、第二電池組均為24V 600Ah的大容量電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置，其特征在于:PLC控制 器的正常工作電壓不能低于21V。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種戶外太陽(yáng)能充電的大功率供電電池組切換裝置，屬于電池組切換控制的范疇。第一電池組連接第一電池電量傳感器的輸入端、第二電池組連接第二電池電量傳感器的輸入端，第一電池電量傳感器、第二電池電量傳感器的輸出端連接PLC控制器的輸入端，第一電池組通過(guò)第一開(kāi)關(guān)與太陽(yáng)能充電裝置連接，第二電池組通過(guò)第二開(kāi)關(guān)與太陽(yáng)能充電裝置連接，第一電池組、第二電池組、PLC控制器通過(guò)可控硅切換電路、濾波電容與外部負(fù)載連接。本實(shí)用新型的切換主電路采用可控硅作為主切換開(kāi)關(guān)，價(jià)格便宜、容量大、控制簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，可以應(yīng)用到無(wú)人值守的野外太陽(yáng)能充電的大功率電池組的切換控制系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H02J7/36GK203104080SQ201320051789
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者金建輝, 邵永成, 陳輝翰 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)