节能型蓄电池充放电控制系统技术方案

一种电气技术领域的节能型蓄电池充放电控制系统，包括：主控制模块、强制充电模块、单元充放电模块，强制充电模块的输出端分别与直流电源和蓄电池组相连接，强制充电模块的输入端与主控制模块相连接接收控制信号，单元充放电模块的输出端与蓄电池单元相连接且控制端与主控制模块的输出控制端相连接并输出控制指令。本发明专利技术通过蓄电池组强行充电、蓄电池组放电、蓄电池组充电三种工作模式实现将一组被充好电的电池给另外需要充电的电池进行放电，避免了过去蓄电池通过电阻放电所产生的能量损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种电气
的装置，具体是一种节能型蓄电池充放电控制 系统。
技术介绍
铅酸电池生产厂在电池出厂前，需要对其进行充放电的工艺过程，才能保证产品 的质量要求。目前蓄电池厂家普遍采用的方法是用市面上购买的大功率整流充电器AC输 入，DC输出，给多节串联的蓄电池充电一次，放电一次，再充电一次，再放电一次，放电方法 用阻抗元件，耗能很大，造成无意义的能源浪费。在放电的过程中，如果采用回馈电网，则相 关的设备成本很高，对于中小型企业也不适用。因此，针对这一问题，本专利技术涉及的蓄电池 充放电系统，首先对一个蓄电池组进行强制充电，然后由这个蓄电池组放电，同时对其他蓄 电池组充电。原蓄电池完成放电之后，其他完成充电蓄电池反过来放电，同时对原放电的蓄 电池充电，充电不足的可以通过充电器补足电能，如此往复，能源消耗很小。从而达到节能 的效果。经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号200320126884. 2记载了一种“蓄 电池充放电控制器和使用该控制器的控制系统”，用以在蓄电池的容量为正常时，控制蓄电 池给标准负荷供电的控制装置；连接于控制装置，用以实时检测蓄电池的电性物理量值。但 该专利关于大批量的、用于铅酸电池厂电池生产中的充放电工序的控制方法和原理却没有 提及。中国专利申请号96107277. 6记载了一种“充放电控制电路”，包括电源、电压的缓 冲寄存器电路和电压检测电路，电压检测电路输入一个信号并输出一个信号用来控制充放 电。该专利与大批量的、用于铅酸电池厂电池生产中的充放电工序的控制要求仍然不同，采 用的方法也不能满足要求。论文“关于密封铅酸蓄电池充放电电路的研究”2010年1月25日第27卷第1期， 通信电源技术，作者徐晓丹，白志峰介绍了一种应用于无线采集终端备用密封铅酸蓄电池 的充放电保护电路，该专利侧重于保护电路的设计方法研究，没有关于多组串联蓄电池充 放电的电路系统设计方法描述。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种节能型蓄电池充放电控制系统， 通过一组被充好电的电池给另外需要充电的电池进行放电，避免了过去蓄电池通过电阻放 电所产生的能量损耗。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括主控制模块、强制充电模块、单 元充放电模块，其中强制充电模块的输出端分别与直流电源和蓄电池组相连接，强制充电 模块的输入端与主控制模块相连接接收控制信号，单元充放电模块的输出端与蓄电池单元 相连接且控制端与主控制模块的输出控制端相连接并输出控制指令。所述的主控制模块控制多个单元充放电模块对两个或多个蓄电池组进行充放电； 该主控制模块包括输入回路控制单元、功率管切换控制单元、单元电压信号输入单元，其 中输入回路控制单元控制强制充电模块的输入回路单元，从而控制强制充电模块的直流 电源和蓄电池组的开合，达到强制充电的目的，功率管切换控制单元充放电模块的通路切 换单元，达到给定蓄电池组之间的充放电模式的目的，单元电压信号输入单元根据处理后 的蓄电池单元电压来决定此单元所在的蓄电池组的工作状态为充电模式还是放电模式。所述的输入回路控制单元输出标准TTL电平并控制切换开关输入回路单元。所述的功率管切换控制单元输出标准TTL电平作为开关信号并控制两组蓄电池 单元的充放电方向，将一组蓄电池单元的输出连接至BOOST电源的输入，并将BOOST电源的 输出连接至另一组蓄电池单元对其充电；或者让原本充电的蓄电池组单元放电，原本放电 的蓄电池单元充电。所述的单元电压信号输入单元将电压信号采集单元所处理的蓄电池单元电压作 为0和1数字量反馈给处理器，作为过电压和欠电压程度的标示。所述的强制充电模块包括直流电源、切换开关输入回路单元、切换开关输出回路 单元，其中切换开关输入回路单元与主控制模块相连并接收控制指令，实现输出回路单元 的开合动作，输出回路单元输出控制指令至直流电源，实现蓄电池组的连通和关断，当直流 电源和蓄电池组连通，蓄电池组处于强行充电模式，当直流电源和蓄电池组关断，蓄电池组 处于非强行充电模式。所述的直流电源包括电压输出触点和电压参考触点，其中电压输出触点与切 换开关输出回路一端连接，电压参考触点与系统的零电势连接。所述的切换开关输入回路单元包括输入回路驱动电路和线圈，其中主控制模 块的输入回路控制单元输出控制信号至输入回路驱动电路，输入回路驱动电路根据控制信 号产生电流并输出至线圈以产生磁场，从而实现对切换开关输出回路单元的控制。所述的切换开关输出回路单元包括回路输入触点、回路输出触点和刀闸，其中 刀闸的一个端子与回路输入触点相连，另一个端子与回路输出点相连，回路输入触点与直 流电源的电压输出触点相连，回路输出触点与蓄电池组的正极相连，当输入回路单元的线 圈有电流通过并产生磁场，在电磁力的作用下将输出回路的刀闸闭合，此时输出回路单元 的输入触点和输出触点相联通，这样直流电源的电压输出触点与蓄电池组的正极相连，直 流电源的电压参考触点与蓄电池组的负极相连，直流电源对这个蓄电池组强行充电。所述的单元充放电模块包括充电电压开关电源单元、通路切换单元和电压信号 采集处理单元，其中充电电压开关电源提升蓄电池组的充电电压值并与通路切换单元相 连，实现不同蓄电池组之间的充放电模式，即规定一组蓄电池组处于充电模式，另一组蓄电 池组处于放电模式，电压信号采集处理单元采集电压值以确定蓄电池组的充放电状态。本系统有三种工作模式蓄电池组强行充电、蓄电池组放电、蓄电池组充电，其中 蓄电池组强行充电是指主控制模块对一个蓄电池组强制充电，并实时检测充电状态，直到 完成充电工作。完成一个蓄电池组的充电之后，由主控制模块切换到蓄电池组放电模式，已 完成充电的蓄电池单元通过充放电模块给另一组的蓄电池单元充电，同时实时监控两组蓄 电池的充放电情况，直到其中的一个蓄电池组完成放电或另一个蓄电池组完成充电为止。 如果其中一个蓄电池组放电完成后，另一个蓄电池组仍没有完成充电，主控制模块切换到强制充电模式，直到未充电完成的蓄电池组充电完毕。之后主控制模块切换到蓄电池组充 电模式，通过充放电模块的切换开关，将刚才已完成充电的蓄电池组又一次放电给另一个 蓄电池组充电，主控制模块实时监控充放电情况，如此反复多次，以检测蓄电池组的充放电 能力。附图说明图1为本专利技术系统结构示意图；图中1-主控制模块；2-强制充电模块；3-充放电模块。图2为蓄电池组示意图。图3为蓄电池单元示意图。图4为实施例充放电模块原理示意图。图5为实施例充电电压开关电源原理示意图。图6为实施例通路切换单元原理示意图。图7为实施例蓄电池充放电电压信号采集单元原理示意图。具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施 例。实施例如图1所示，本实施例包括主控制模块1、强制充电模块2、单元充放电模块3，其 中强制充电模块2的切换开关输出回路单元将直流电源与蓄电池组相连接，强制充电模 块2的输入回路端与主控制模块1相连接并受其控制，单元充放电模块3的功率管切换控 制单元11与蓄电池单元相连接，主控制模块1的输出控制端与单元充放电模块3的功率管 切换控制单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种节能型蓄电池充放电控制系统，其特征在于，包括：主控制模块、强制充电模块、单元充放电模块，其中：强制充电模块的输出端分别与直流电源和蓄电池组相连接，强制充电模块的输入端与主控制模块相连接接收控制信号，单元充放电模块的输出端与蓄电池单元相连接且控制端与主控制模块的输出控制端相连接并输出控制指令；所述的主控制模块控制多个单元充放电模块对两个或多个蓄电池组进行充放电；该主控制模块包括：输入回路控制单元、功率管切换控制单元、单元电压信号输入单元，其中：输入回路控制单元控制强制充电模块的输入回路单元，从而控制强制充电模块的直流电源和蓄电池组的开合，达到强制充电的目的，功率管切换控制单元充放电模块的通路切换单元，达到给定蓄电池组之间的充放电模式的目的，单元电压信号输入单元根据处理后的蓄电池单元电压来决定此单元所在的蓄电池组的工作状态为充电模式还是放电模式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫维新，
申请(专利权)人：上海润腾电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31