一种蓄电池双向充放电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种蓄电池双向充放电装置及方法，其装置包括控制器、转换开关、充电开关管、放电开关管、第一续流二极管、第二续流二极管、常闭接触器、第三续流二极管、蓄电池、实际负载、充电机以及电池电流传感器。本发明专利技术可以在只采用一套电路的前提下实现双向DC/DC。

Bidirectional charging and discharging device and method for storage battery

The invention relates to a bidirectional battery charge discharge device and a method thereof, the device comprises a controller, switch, charging switch, discharge switch, the first diode and second diode, the normally closed contactor, third diode, battery, charger and battery, the actual load current sensor. The invention can realize bidirectional DC/DC under the premise of adopting only one set of circuits.

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池双向充放电装置及方法
本专利技术涉及蓄电池充放电领域，特别是一种蓄电池双向充放电装置及方法。
技术介绍
现有技术中的直流转换器是把直流电转换成直流电的一种电源，但是其只能单纯实现升压或者单纯实现降压，不能双向流动。如果要实现双向流动，现有技术需要采用两套电路，线路复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种蓄电池双向充放电装置及方法，可以在只采用一套电路的前提下实现双向DC/DC。本专利技术的采用以下方案实现：一种蓄电池双向充放电装置，包括蓄电池BT1，实际负载DS1，还包括一控制器U1，所述U1的输出端连接至一转换开关S1的静触头，所述转换开关S1的两个动触头分别连接至充电开关管Q1的控制端、放电开关管Q2的控制端，所述充电开关管Q1的源极与所述放电开关管Q2的漏极相连，所述充电开关管Q1的漏极与源极之间并接有第一续流二极管D1，所述放电开关管Q2的漏极与源极之间并接有第二续流二极管D2，所述第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极相连并连接至一电感L1的一端，所述电感L1的另一端与所述蓄电池BT1的正端相连，所述电感L1的另一端经常闭接触器K1连接至母线正极，所述电感L1的另一端连接至第三续流二极管D3的阳极，所述第三续流二极管D3的阴极与所述实际负载DS1的一端均连接至母线正极，所述实际负载DS1的另一端与所述蓄电池BT1的负端相连，所述实际负载DS1的两端并接有一充电机；所述充电开关管Q1的漏极、第一续流二极管D1的阴极均连接至母线正极，所述放电开关管Q2的源极、所述第二续流二极管D2的阳极、所述蓄电池BT1的负端、所述实际负载DS1的另一端均连接至母线负极；所述蓄电池BT1连接有一电池电流传感器。进一步地，所述转换开关S1经一隔离驱动模块U2连接至所述充电开关管Q1的控制端。进一步地，还包括第一驱动负载R1以及第二驱动负载R2，所述第一驱动负载R1并接在充电开关管Q1的栅极与源极之间，所述第二驱动负载R2并接在放电开关管Q2的栅极与源极之间。进一步地，所述转换开关S1采用电子自锁或机械自锁的方式，用以避免所述充电开关管Q1与放电开关管Q2对通。本专利技术还提供了一种基于上文所述的蓄电池双向充放电装置的方法，包括充电过程以及放电过程；所述充电过程为：控制器U1通过转换开关S1控制充电开关管Q1导通，充电机电压通过充电开关管Q1、电感L1给蓄电池BT1充电；电感里面的电流不能突变，电流慢慢增大，当电感L1中的电流达到预设的第一设定值时(该设定值可根据实际情况设定)，充电开关管Q1截止，电感L1右正左负，电感L1中的电流按照原来的方向通过第二续流二极管D2续流；所述放电过程为：控制器U1通过转换开关S1控制放电开关管Q2导通，蓄电池BT1通过放电开关管Q2、电感L1、第一续流二极管D1组成的boost升压电路使实际负载DS1两端的电压升高；电感里面的电流不能突变，电感左负右正，电感储能，电流慢慢增大，当电感L1中的电流达到预设的第二设定值时(该设定值可根据实际情况设定)，放电开关管Q2截止，电感L1中的电流按照原来的方向通过第一续流二极管D1续流，给实际负载DS1供电。进一步地，当实际负载DS1两端的电压高于充电机的输出电压时，充电机停止供电，由蓄电池BT1给实际负载DS1供电。进一步地，本专利技术还增加了保护电路，即包括常闭接触器K1与第三续流二极管D3，蓄电池BT1充电时，所述常闭接触器K1闭合；蓄电池BT1放电时，所述常闭接触器K1断开。即处于待机状态时，常闭接触器K1的常闭触点处于闭合状态，不改变原有的接线回路。第三续流二极管D3是大电流续流二极管，防止实际负载DS1大电流冲击，由蓄电池BT1经过第三续流二极管D3快速给实际负载DS1提供瞬间大电流。特别的，本专利技术还包括在软件方面设置蓄电池的下限电压，当放电到下限电压时停止蓄电池放电。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：1、本专利技术采用一套电路实现双向DC/DC，在放电时，蓄电池的电能给实际负载供电，大大减小了发热量。2、本专利技术采用了保护电路，通过常闭接触器以及第三续流二极管能够防止实际负载受到大电流冲击。3、本专利技术通过充电机与蓄电池的交替供电，能够活化电池，有效延长蓄电池的使用寿命。附图说明图1为本专利技术实施例的电路原理示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本实施例提供了一种蓄电池双向充放电装置，包括蓄电池BT1，实际负载DS1，还包括一控制器U1，所述U1的输出端连接至一转换开关S1的静触头，所述转换开关S1的两个动触头分别连接至充电开关管Q1的控制端、放电开关管Q2的控制端，所述充电开关管Q1的源极与所述放电开关管Q2的漏极相连，所述充电开关管Q1的漏极与源极之间并接有第一续流二极管D1，所述放电开关管Q2的漏极与源极之间并接有第二续流二极管D2，所述第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极相连并连接至一电感L1的一端，所述电感L1的另一端与所述蓄电池BT1的正端相连，所述电感L1的另一端经常闭接触器K1连接至母线正极，所述电感L1的另一端连接至第三续流二极管D3的阳极，所述第三续流二极管D3的阴极与所述实际负载DS1的一端均连接至母线正极，所述实际负载DS1的另一端与所述蓄电池BT1的负端相连，所述实际负载DS1的两端并接有一充电机；所述充电开关管Q1的漏极、第一续流二极管D1的阴极均连接至母线正极，所述放电开关管Q2的源极、所述第二续流二极管D2的阳极、所述蓄电池BT1的负端、所述实际负载DS1的另一端均连接至母线负极；所述蓄电池BT1连接有一电池电流传感器。在本实施例中，所述转换开关S1经一隔离驱动模块U2连接至所述充电开关管Q1的控制端。在本实施例中，还包括第一驱动负载R1以及第二驱动负载R2，所述第一驱动负载R1并接在充电开关管Q1的栅极与源极之间，所述第二驱动负载R2并接在放电开关管Q2的栅极与源极之间。在本实施例中，所述转换开关S1采用电子自锁或机械自锁的方式，用以避免所述充电开关管Q1与放电开关管Q2对通。本实施例还提供了一种基于上文所述的蓄电池双向充放电装置的方法，包括充电过程以及放电过程；所述充电过程为：控制器U1通过转换开关S1控制充电开关管Q1导通，充电机电压通过充电开关管Q1、电感L1给蓄电池BT1充电；电感里面的电流不能突变，电流慢慢增大，当电感L1中的电流达到预设的第一设定值时(该设定值可根据实际情况设定)，充电开关管Q1截止，电感L1中的电流按照原来的方向通过第二续流二极管D2续流；所述放电过程为：控制器U1通过转换开关S1控制放电开关管Q2导通，蓄电池BT1通过放电开关管Q2、电感L1、第一续流二极管D1组成的boost升压电路使实际负载DS1两端的电压升高；电感里面的电流不能突变，电感储能，电流慢慢增大，当电感L1中的电流达到预设的第二设定值时(该设定值可根据实际情况设定)，放电开关管Q2截止，电感L1中的电流按照原来的方向通过第一续流二极管D1续流，给实际负载DS1供电。在本实施例中，当实际负载DS1两端的电压高于充电机的输出电压时，充电机停止供电，由蓄电池BT1给实际负载DS1供电。在本实施例中，本专利技术还增加了保护电路，即包括常闭接触器K1与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池双向充放电装置，包括蓄电池BT1，实际负载DS1，其特征在于：还包括一控制器U1，所述U1的输出端连接至一转换开关S1的静触头，所述转换开关S1的两个动触头分别连接至充电开关管Q1的控制端、放电开关管Q2的控制端，所述充电开关管Q1的源极与所述放电开关管Q2的漏极相连，所述充电开关管Q1的漏极与源极之间并接有第一续流二极管D1，所述放电开关管Q2的漏极与源极之间并接有第二续流二极管D2，所述第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极相连并连接至一电感L1的一端，所述电感L1的另一端与所述蓄电池BT1的正端相连，所述电感L1的另一端经常闭接触器K1连接至母线正极，所述电感L1的另一端连接至第三续流二极管D3的阳极，所述第三续流二极管D3的阴极与所述实际负载DS1的一端均连接至母线正极，所述实际负载DS1的另一端与所述蓄电池BT1的负端相连，所述实际负载DS1的两端并接有一充电机；所述充电开关管Q1的漏极、第一续流二极管D1的阴极均连接至母线正极，所述放电开关管Q2的源极、所述第二续流二极管D2的阳极、所述蓄电池BT1的负端、所述实际负载DS1的另一端均连接至母线负极；所述蓄电池BT1连接有一电池电流传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池双向充放电装置，包括蓄电池BT1，实际负载DS1，其特征在于：还包括一控制器U1，所述U1的输出端连接至一转换开关S1的静触头，所述转换开关S1的两个动触头分别连接至充电开关管Q1的控制端、放电开关管Q2的控制端，所述充电开关管Q1的源极与所述放电开关管Q2的漏极相连，所述充电开关管Q1的漏极与源极之间并接有第一续流二极管D1，所述放电开关管Q2的漏极与源极之间并接有第二续流二极管D2，所述第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极相连并连接至一电感L1的一端，所述电感L1的另一端与所述蓄电池BT1的正端相连，所述电感L1的另一端经常闭接触器K1连接至母线正极，所述电感L1的另一端连接至第三续流二极管D3的阳极，所述第三续流二极管D3的阴极与所述实际负载DS1的一端均连接至母线正极，所述实际负载DS1的另一端与所述蓄电池BT1的负端相连，所述实际负载DS1的两端并接有一充电机；所述充电开关管Q1的漏极、第一续流二极管D1的阴极均连接至母线正极，所述放电开关管Q2的源极、所述第二续流二极管D2的阳极、所述蓄电池BT1的负端、所述实际负载DS1的另一端均连接至母线负极；所述蓄电池BT1连接有一电池电流传感器。2.根据权利要求1所述的一种蓄电池双向充放电装置，其特征在于：所述转换开关S1经一隔离驱动模块U2连接至所述充电开关管Q1的控制端。3.根据权利要求1所述的一种蓄电池双向充放电装置，其特征在于：还包括第一驱动负载R...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永飞，周富强，
申请(专利权)人：上海沪歌智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31