12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置制造方法及图纸

12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，包括光伏市电互补组合逻辑控制模块、蓄电池充放电比较控制模块，通过设定R1、R2的比值、R3和R4的比值、第一、第二基准电压的数值，当蓄电池的端电压达到过充关断电压时，第一电压迟滞比较器通过第三继电器断开对蓄电池的充电，此过充关断状态一直维持到蓄电池的端电压达到充电关断恢复电压，达到充电关断恢复电压则恢复对蓄电池的充电，当蓄电池的端电压达到过放关断电压时，第二电压迟滞比较器通过第四继电器断开对负载的放电，此过放关断状态一直维持到蓄电池的端电压达到放电关断恢复电压。本发明专利技术可以自动检测蓄电池所处状态，并进行自动充放电和关断控制、以及关断恢复控制。

【技术实现步骤摘要】
12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置
本专利技术涉及一种标称电压为12V的蓄电池的光伏市电互补充放电维护装置。
技术介绍
在日常生活中，因蓄电池有便于携带、可重复利用的优点，很多常用的电子设备或仪器仪表中都会使用12V蓄电池供电，这些电子设备大都以便携式为主，随着可再生新能源的发展，利用光伏、市电互补方式为蓄电池充电将成为一种趋势。此外，正确的充放电方式不仅节约成本，还可以有效延长蓄电池的使用寿命，标称电压为12V的蓄电池的理想端电压范围是12V～13.5V，蓄电池无论处于过放电状态还是过充电状态都会影响电池的使用寿命，标称电压为12V的蓄电池在使用过程中，应尽量避免蓄电池的端电压长期处在小于12V或高于14.5V。长期处于过放电状态或过充电状态的蓄电池，因内部导电离子无法得到有效激发，蓄电池就会因为使用不当而大大影响其使用寿命，用户在使用蓄电池时往往对蓄电池剩余电量不清楚，蓄电池不进行及时有效的充放电可能会导致设备工作中途电力不足或使用不稳定等情况发生。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，可以检测标称电压为12V的蓄电池所处状态，并进行自动充放电和关断控制，使蓄电池的电压长期稳定在较为正常的范围内。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下的技术方案：12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，包括电源模块、光伏市电互补组合逻辑控制模块、以及蓄电池充放电比较控制模块，蓄电池的标称电压为12V；所述光伏市电互补组合逻辑控制模块包括一非自锁按键，非自锁按键通过双D触发计数模块实现按键次数的二进制加法计数，非自锁按键的输出端还通过延时电路触发一数据锁存电路输出，双D触发计数模块的两个D触发器的输出端均连接所述数据锁存电路的数据输入端，数据锁存电路的一数据输出端通过光耦隔离电路连接第一继电器，第一继电器的触点可使输出端口OUT1连接光伏接口P1充电，数据锁存电路的另一数据输出端通过光耦隔离电路连接第三继电器，第三继电器的触点可使输出端口OUT1连接市电接口P2充电，所述双D触发计数模块的两个D触发器的输出端电平可使输出端口OUT1单独连接光伏接口、市电接口之一充电以及同时连接光伏接口、市电接口充电，以及处于停机模式下光伏接口、市电接口均不对输出端口充电；所述光伏接口P1和输出端口之间连接有防止电流反充的第一二极管，所述市电接口P2和输出端口之间连接有防止电流反充的第二二极管，当光伏接口P1和市电接口P2同时为输出端口充电时，第一二极管可以防止市电充电占主要时其电流反灌至光伏接口，第二二极管可以防止光伏充电占主要时其电流反灌至市电接口，从而防止光伏电源或市电电源损坏；所述蓄电池充放电比较控制模块包括为同相电压迟滞比较器的第一电压迟滞比较器和第二电压迟滞比较器，第一电压迟滞比较器的同向输入端通过第一电阻R1连接蓄电池的正端，其同向输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻R2，其反向输入端连接第一基准电压VR1，第二电压迟滞比较器的同向输入端通过第三电阻R3连接蓄电池的正端，其同向输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻R4，其反向输入端连接第二基准电压VR2；第一电压迟滞比较器的输出端通过PNP三极管连接第三继电器，充电指示灯并联在第三继电器的电磁线圈两端，第三继电器的常闭触点连接过充关断指示灯后并联在输出端口OUT1两端，其常开触点连接在输出端口OUT1对蓄电池的充电回路上；第二电压迟滞比较器的输出端通过PNP三极管连接第四继电器，过放关断指示灯并联在第四继电器的电磁线圈两端，第四继电器的常闭触点连接在蓄电池对负载的放电回路上，放电指示灯连接第四继电器的常闭触点后并联在蓄电池的两端；第一电压迟滞比较器的上门限电压下门限电压其中VR1为上述第一基准电压，VZ为输出端稳压二极管的稳压值，令上门限电压Vp1＝过充关断电压，下门限电压Vp2＝充电关断恢复电压，则可以计算出第一电阻R1和第一反馈电阻R2的比值以及所需的第一基准电压VR1的数值；同理，第二电压迟滞比较器的上门限电压下门限电压其中VR2为上述第二基准电压，VZ为输出端稳压二极管的稳压值，令上门限电压Vp1＝放电关断恢复电压，下门限电压Vp2＝过放关断电压，则可以计算出第三电阻R3和第二反馈电阻R4的比值以及所需的第二基准电压VR2的数值；于是，当蓄电池的端电压上升至过充关断电压时，第一电压迟滞比较器发生翻转输出高电平，其通过PNP三极管和第三继电器断开对蓄电池的充电，此时过充关断指示灯点亮，此过充关断状态一直维持到蓄电池的端电压达到充电关断恢复电压，达到充电关断恢复电压则第一电压迟滞比较器低电平，接通对蓄电池的充电，此时充电指示灯点亮；当蓄电池的端电压下降至过放关断电压时，第二电压迟滞比较器翻转输出低电平，其通过PNP三极管和第四继电器断开蓄电池对负载的放电，此时过放关断指示灯点亮，此过放关断状态一直维持到蓄电池的端电压达到放电关断恢复电压，达到放电关断恢复电压则第二电压迟滞比较器翻转为高电平，接通对蓄电池的放电，此时放电指示灯点亮。进一步地，所述第一基准电压由第一可调直流电源构成，第二基准电压由第二可调直流电源构成；蓄电池充放电比较控制模块在输出端口OUT1和蓄电池之间接入防止电流反充的二极管D0，防止蓄电池向输出端口OUT1放电。进一步地，所述双D触发计数模块包括级联的第一D触发器和第二D触发器，第一D触发器的时钟端连接所述按键防抖电路的输出端，第一D触发器的D端连接其反向输出端，第二D触发器的D端连接其反向输出端，第一触发器的反向输出端连接第二D触发器的D端，于是构成了异步时钟的二进制加法计数模块，其中第二触发器为高位输出，第一触发器为低位输出；所述双D触发计数模块的第一D触发器的反向输出端和第二D触发器的反向输出端连接所述数据锁存电路，数据锁存电路的一数据输出端IN0_out通过光耦隔离电路以及PNP三极管Q1连接第一继电器，当数据锁存电路的该数据输出端IN0_out输出低电平时，通过光耦隔离电路使PNP三极管Q1导通，第一继电器上电，第一继电器的常开触点闭合，使输出端口OUT1连接光伏接口P1充电；数据锁存电路的另一数据输出端IN1_out通过光耦隔离电路和PNP三极管Q2连接第二继电器，当数据锁存电路的该数据输出端IN1_out输出低电平时，通过光耦隔离电路使PNP三极管Q2导通，第二继电器上电，第二继电器的常开触点闭合，使输出端口OUT1连接市电接口P2充电；当数据锁存电路U7的数据输出端IN0_out和数据输出端IN1_out均输出低电平时，可见，其可以同时驱动第一继电器和第二继电器上电，使光伏接口P1和市电接口P2同时为输出端口OUT1供电；当数据锁存电路U7的数据输出端IN0_out和数据输出端IN1_out均输出高电平时，此为停机模式，光伏接口和市电接口均不为输出端口OUT1供电。进一步地，所述双D触发器的第一D触发器及第二D触发器的正向输出端连接译码器，第一D触发器连接译码器的低位输入端，第二D触发器连接译码器的高位输入端，该译码器将输入的二进制码转化成十进制，并通过数码管显示，由此可显示非自锁按键的按键次数。优选地，所述非自锁按键为双刀双掷开关S1，双刀双掷开关S1的一个闸刀连本文档来自技高网...

【技术保护点】
12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：包括电源模块、光伏市电互补组合逻辑控制模块、以及蓄电池充放电比较控制模块，蓄电池的标称电压为12V；所述光伏市电互补组合逻辑控制模块包括一非自锁按键，非自锁按键通过双D触发计数模块实现按键次数的二进制加法计数，非自锁按键的输出端还通过延时电路触发一数据锁存电路输出，双D触发计数模块的两个D触发器的输出端均连接所述数据锁存电路的数据输入端，数据锁存电路的一数据输出端通过光耦隔离电路连接第一继电器，第一继电器的触点可使输出端口OUT1连接光伏接口P1充电，数据锁存电路的另一数据输出端通过光耦隔离电路连接第二继电器，第二继电器的触点可使输出端口OUT1连接市电接口P2充电，所述双D触发计数模块的两个D触发器的输出端电平可使输出端口OUT1单独连接光伏接口、市电接口之一充电以及同时连接光伏接口、市电接口充电，以及处于停机模式下光伏接口、市电接口均不对输出端口充电；所述光伏接口P1和输出端口之间连接有防止电流反充的第一二极管，所述市电接口P2和输出端口之间连接有防止电流反充的第二二极管，当光伏接口P1和市电接口P2同时为输出端口充电时，第一二极管可以防止市电充电占主要时其电流反灌至光伏接口，第二二极管可以防止光伏充电占主要时其电流反灌至市电接口，从而防止光伏电源或市电电源损坏；所述蓄电池充放电比较控制模块包括为同相电压迟滞比较器的第一电压迟滞比较器和第二电压迟滞比较器，第一电压迟滞比较器的同向输入端通过第一电阻R1连接蓄电池的正端，其同向输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻R2，其反向输入端连接第一基准电压V...

【技术特征摘要】
1.12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：包括电源模块、光伏市电互补组合逻辑控制模块、以及蓄电池充放电比较控制模块，蓄电池的标称电压为12V；所述光伏市电互补组合逻辑控制模块包括一非自锁按键，非自锁按键通过双D触发计数模块实现按键次数的二进制加法计数，非自锁按键的输出端还通过延时电路触发一数据锁存电路输出，双D触发计数模块的两个D触发器的输出端均连接所述数据锁存电路的数据输入端，数据锁存电路的一数据输出端通过光耦隔离电路连接第一继电器，第一继电器的触点可使输出端口OUT1连接光伏接口P1充电，数据锁存电路的另一数据输出端通过光耦隔离电路连接第二继电器，第二继电器的触点可使输出端口OUT1连接市电接口P2充电，所述双D触发计数模块的两个D触发器的输出端电平可使输出端口OUT1单独连接光伏接口、市电接口之一充电以及同时连接光伏接口、市电接口充电，以及处于停机模式下光伏接口、市电接口均不对输出端口充电；所述光伏接口P1和输出端口之间连接有防止电流反充的第一二极管，所述市电接口P2和输出端口之间连接有防止电流反充的第二二极管，当光伏接口P1和市电接口P2同时为输出端口充电时，第一二极管可以防止市电充电占主要时其电流反灌至光伏接口，第二二极管可以防止光伏充电占主要时其电流反灌至市电接口，从而防止光伏电源或市电电源损坏；所述蓄电池充放电比较控制模块包括为同相电压迟滞比较器的第一电压迟滞比较器和第二电压迟滞比较器，第一电压迟滞比较器的同向输入端通过第一电阻R1连接蓄电池的正端，其同向输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻R2，其反向输入端连接第一基准电压VR1，第二电压迟滞比较器的同向输入端通过第三电阻R3连接蓄电池的正端，其同向输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻R4，其反向输入端连接第二基准电压VR2；第一电压迟滞比较器的输出端通过PNP三极管连接第三继电器，充电指示灯并联在第三继电器的电磁线圈两端，第三继电器的常闭触点连接过充关断指示灯后并联在输出端口OUT1两端，其常开触点连接在输出端口OUT1对蓄电池的充电回路上；第二电压迟滞比较器的输出端通过PNP三极管连接第四继电器，过放关断指示灯并联在第四继电器的电磁线圈两端，第四继电器的常闭触点连接在蓄电池对负载的放电回路上，放电指示灯连接第四继电器的常闭触点后并联在蓄电池的两端；第一电压迟滞比较器的上门限电压下门限电压其中VR1为上述第一基准电压，VZ为输出端稳压二极管的稳压值，令上门限电压Vp1＝过充关断电压，下门限电压Vp2＝充电关断恢复电压，则可以计算出第一电阻R1和第一反馈电阻R2的比值以及所需的第一基准电压VR1的数值；同理，第二电压迟滞比较器的上门限电压下门限电压其中VR2为上述第二基准电压，VZ为输出端稳压二极管的稳压值，令上门限电压Vp1＝放电关断恢复电压，下门限电压Vp2＝过放关断电压，则可以计算出第三电阻R3和第二反馈电阻R4的比值以及所需的第二基准电压VR2的数值；于是，当蓄电池的端电压上升至过充关断电压时，第一电压迟滞比较器发生翻转输出高电平，其通过PNP三极管和第三继电器断开对蓄电池的充电，此时过充关断指示灯点亮，此过充关断状态一直维持到蓄电池的端电压达到充电关断恢复电压，达到充电关断恢复电压则第一电压迟滞比较器翻转为低电平，接通对蓄电池的充电，此时充电指示灯点亮；当蓄电池的端电压下降至过放关断电压时，第二电压迟滞比较器翻转输出低电平，其通过PNP三极管和第四继电器断开蓄电池对负载的放电，此时过放关断指示灯点亮，此过放关断状态一直维持到蓄电池的端电压达到放电关断恢复电压，达到放电关断恢复电压则第二电压迟滞比较器翻转为高电平，接通对蓄电池的放电，此时放电指示灯点亮。2.如权利要求1所述的12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述第一基准电压由第一可调直流电源构成，第二基准电压由第二可调直流电源构成；蓄电池充放电比较控制模块在输出端口OUT1和蓄电池之间接入防止电流反充的二极管D0，防止蓄电池向输出端口OUT1放电。3.如权利要求1或2所述的12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述双D触发计数模块包括级联的第一D触发器和第二D触发器，第一D触发器的时钟端连接所述按键防抖电路的输出端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖东进，李根，吕舟，
申请(专利权)人：衢州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33