一种蓄电池充放电装置、充放电方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种蓄电池充放电装置及方法，包括多个蓄电池，还包括比较器、控制器、充放电装置、电量检测装置；所述控制器用于控制比较器、检测装置和充放电装置；所述比较器与蓄电池连接，比较器设有阈值电压；所述电量检测装置与蓄电池连接，用于检测蓄电池电量；所述充放电装置包括两个继电器，和与两个继电器分别连接的发电装置和电源负载。该装置具有“边冲边放”的工作特性。

A Battery Charging and Discharging Device and Charging and Discharging Method

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池充放电装置、充放电方法
本专利技术涉及蓄电池领域，尤其涉及一种蓄电池充放电装置。
技术介绍
一般传统型储能模块采用的控制策略为双向DC/DC变换器控制。在双向DC/DC变换器控制电路中，储能单元充放电参考电流iref与实际工作电流i进行比较，产生的误差送入PI控制器，通过对PI控制器的输出进行限幅，限制储能元件工作电流，以免损坏开关管。PI控制器输出值经脉宽调制(PWM)电路产生驱动脉冲，控制双向DC/DC变换器中的开关管T1、T2的通断。在控制过程中，通过比较器判断储能单元给定工作电流的正负来决定双向DC/DC变换器的工作模式。为了防止双向DC/DC桥臂直通，同时考虑到频繁的工作模式切换会对系统的可靠稳定运行带来隐患，影响储能单元的使用寿命。因此采用设置有最大值iup、最小值idown阈值比较器来启动储能单元。双向DC/DC变换器工作模式选择方式与比较器间逻辑关系；当iref<idown时，要求储能装置充电，比较器输出逻辑值0，锁闭开关管T2触发脉冲，比较器一输出逻辑值1，通过PWM电路控制开关管T1来实现双向DC/DC电路的Buck模式。当idown<iref<iup时，系统波动功率很小，对系统稳定影响不大，为了避免储能单元频繁在充电与放电模式中切换，在此区间内储能装置处于空闲状态，比较器一与比较器二输出逻辑值都为0，锁闭触发脉冲。当iref>iup时，要求储能单元放电，比较器一输出逻辑值0，锁闭开关管T1触发脉冲，比较器二输出逻辑值l，控制开关管T2来实现双向DC/DC电路的Boost模式。综上所述，传统型储能模块具有单向性充电特性(在进行充电的状态时不能进行放电操作或者该模块在进行放电的状态时不能进行充电的操作)。当供电系统出现电压突降、停电等突发故障导致系统不能正常的供电，传统型储能模块不能及时向系统进行供电而导致系统出现不稳定甚至崩溃现象，影响用户的用电体验。
技术实现思路
针对现有技术中的缺点，本专利技术提供一种蓄电池充放电装置，解决传统型储能模块的单向性充电特性(在进行充电的状态时不能进行放电操作或者该模块在进行放电的状态时不能进行充电的操作)。具体技术方案如下：一种蓄电池充放电装置，包括蓄电池，所述蓄电池设有两个，还包括比较器、控制器、充放电装置、电量检测装置；所述控制器用于控制比较器、检测装置和充放电组件；所述比较器与蓄电池和控制器连接，比较器设有阈值电压；所述电量检测装置与蓄电池和控制器连接，用于检测蓄电池电量并向控制器发出信号；所述充放电组件包括继电器一、继电器二，和与两个继电器分别连接的光伏和负载；所述继电器一常开、常闭端分别连接两个蓄电池正极，继电器公共端连接光伏正极，蓄电池负极与光伏负极连接；所述继电器二常开、常闭端分别连接两个蓄电池正极、继电器公共端连接负载正极，蓄电池负极与负载负极连接。进一步地，所述控制器为单片机。进一步地，所述电量检测装置为与蓄电池连接的光耦或NPN三极管。进一步地，所述发电装置为光伏发电装置。进一步地，所述比较器的电压阈值为11.5V--13V。进一步地，所述比较器为同相电压比较器。进一步地，本专利技术还涉及一种蓄电池充放电方法，采用上述的装置，具体方法为：通过切换两个蓄电池在光伏端和负载端之间的连通，使蓄电池保持一个充电、另一个放电。进一步地，所述光伏充电端和负载端电路通过控制器和继电器控制切换与蓄电池的连通，使一个蓄电池与光伏充电端连通，同时另一个蓄电池与负载端连通。进一步地，控制器检测到电量检测装置的电位变化，向两个继电器发送充电和放电切换信号，继电器切换两个蓄电池的充放电功能。与现有技术相比，该专利技术的技术效果是：本专利技术提供一种双向性的充放电特性的蓄电池装置，该装置具有“边冲边放”的工作特性。该改进型的蓄电池充放电装置包括蓄电池保护电路电路、蓄电池充放电电路、蓄电池电量检测电路。蓄电池保护电路电路通过蓄电池电压与比较器进行比较后，经过控制器给出继电器动作信号使蓄电池保持在使用电压最佳范围；蓄电池充放电模块设计两个继电器实现两蓄电池一个充电时另一个需要与充电部分断开连接功能，达到实现轮流充电的控制目的。该专利技术采用单片机为控制器，实现蓄电池模块工作模式之间的自动化切换，且具有体系小携带方便特点。附图说明图1为蓄电池充放电结构示意图；图2为蓄电池保护电路；图3为蓄电池充放电电路；图4为蓄电池电量检测电量。具体实施方式实施例1一种蓄电池充放电装置，如附图1所示，包括蓄电池组1，所述蓄电池组设有2个，即蓄电池一和蓄电池二，还包括比较器3、控制器2、充放电装置、电量检测装置4；所述控制器2用于控制比较器3、电量检测装置4和充放电装置；所述比较器3与蓄电池组1连接，比较器3设有阈值电压；所述电量检测装置4与蓄电池组1连接，用于检测蓄电池组1中蓄电池电量；所述充放电装置包括继电器一5、继电器二6，和与两个继电器分别连接的光伏端7和负载端8。所述继电器一5用于向蓄电池组充电，继电器一5常开端和常闭端分别连接蓄电池一、蓄电池二的正极，继电器一5公共端连接光伏端7正极，蓄电池负极与光伏端7负极连通。所述蓄电池工作电压为11.5V—13V，蓄电池一电压不足11.5V时需要充电，比较器3向控制器2发出低电平信号，控制器2向继电器一5发出充电信号，继电器一5公共端与常开端触点连接，光伏端7正极与蓄电池一正极连通，光伏向蓄电池一充电。蓄电池一达到13V充满时，比较器一3向控制器发出高电平信号，控制器2向继电器一5发出放电信号，控制器2控制继电器一5常闭端与公共端触点连通，蓄电池一开始放电，光伏开始向蓄电池二充电。所述继电器二6用于向蓄电池组放电，继电器二6常开端和常闭端分别连接蓄电池一、蓄电池二的正极，继电器二6公共端连接负载端8正极，蓄电池负极与负载端8负极连通。蓄电池电压为13V时充电完成，比较器3向控制器发出高电平信号，控制器2向继电器二6发出放电信号，继电器二6公共端与常开端触点连接，负载端8正极与蓄电池一正极连通，负载开始工作，蓄电池一放电。蓄电池一电压低于11.5V时放电结束，比较器3向控制器2发出低电平信号，控制器2控制继电器二6常闭端与公共端触点连通，蓄电池一开始充电，负载端开始使用蓄电池二电能，蓄电池二放电。所述控制器2为51单片机；所述比较器3为同相电压比较器；所述光伏端7通过光伏或风能发电向蓄电池充电；所述负载端8为家用电器；所述电量检测装置为光耦或者NPN三极管，用于监测蓄电池是否充满。蓄电池保护模块电路如附图2所示，蓄电池VBAT使用电压最佳范围在11.5V到13V，系统的设定电压Vref为15V，R1为1kΩ，蓄电池一的电压VBAT作为输入电压ui接入LM324N比较器的②端与比较器参考电压ur进行比较。此时的蓄电池为未充满状态，则电路走线为⑩线路，由2图可知：蓄电池设定的充满状态电压值为13V，即比较器参考电压ur为13V，由于此时蓄电池为未充满状态，则ui<ur，那么LM324N输出为-13V的低电平，则控制器给出继电器的充电信号。直到蓄电池充满状态ui＝13V时，则LM324N输出点电压跃变为+13V的高电平，则放大电路会导通，根据上图可知此时的电路走线为⑨线路，电阻R4被屏蔽。则：此时设置的蓄电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池充放电装置，包括蓄电池，其特征在于，所述蓄电池设有两个，还包括比较器、控制器、充放电装置、电量检测装置；所述控制器用于控制比较器、检测装置和充放电组件；所述比较器与蓄电池和控制器连接，比较器设有阈值电压；所述电量检测装置与蓄电池和控制器连接，用于检测蓄电池电量；所述充放电组件包括继电器一、继电器二，和与两个继电器分别连接的光伏端和负载端；所述继电器一常开、常闭端分别连接两个蓄电池正极，继电器公共端连接光伏正极，蓄电池负极与光伏端负极连接；所述继电器二常开、常闭端分别连接两个蓄电池正极、继电器公共端连接负载正极，蓄电池负极与负载负极连接。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池充放电装置，包括蓄电池，其特征在于，所述蓄电池设有两个，还包括比较器、控制器、充放电装置、电量检测装置；所述控制器用于控制比较器、检测装置和充放电组件；所述比较器与蓄电池和控制器连接，比较器设有阈值电压；所述电量检测装置与蓄电池和控制器连接，用于检测蓄电池电量；所述充放电组件包括继电器一、继电器二，和与两个继电器分别连接的光伏端和负载端；所述继电器一常开、常闭端分别连接两个蓄电池正极，继电器公共端连接光伏正极，蓄电池负极与光伏端负极连接；所述继电器二常开、常闭端分别连接两个蓄电池正极、继电器公共端连接负载正极，蓄电池负极与负载负极连接。2.根据权利要求1所述蓄电池充放电装置，其特征在于，所述控制器为单片机。3.根据权利要求1所述蓄电池充放电装置，其特征在于，所述电量检测装置为与蓄电池连接的光耦或NPN三极管。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾进辉，易宗澳，兰征，刘京，华一飞，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43