CN102570517A - 蓄电池组充电过程均衡控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池组充电过程均衡控制系统，包括与220V交流供电电源相接的充电机、控制器、参数设置单元和显示单元、多个分别对蓄电池电压进行实时检测的电池电压检测单元、多个分别对蓄电池组中的多个蓄电池进行单独充电的充电模块以及多个电流检测单元；充电机与多块串联在一起的蓄电池组成主充电回路，多个充电模块与多块蓄电池之间对应组成多个辅助充电回路。本发明结构简单、设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决现有蓄电池组充电均衡装置存在的使用操作不便、智能化程度较低、充电效率较低、均衡效果较差等问题。

Description

蓄电池组充电过程均衡控制系统
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池组均衡充电技术领域，尤其是涉及一种蓄电池组充电过程均衡控制系统。
背景技术
铅酸蓄电池是一类安全性高，电性能稳定，制造成本低，应用领域广泛，可低成本再生利用的“资源循环型”能源产品，其生产属深加工、劳动密集型方式。近十年来，随着世界能源经济的发展和人民生活水平的日益提高，铅酸蓄电池的应用领域在不断地扩展，市场需求量也大幅度的升长，在二次电源中，铅酸蓄电池已占有85％以上的市场份额。随着人类对太阳能、风能、地热能、潮汐能等自然能的开发利用和电动汽车产业的发展，铅酸蓄电池作为不消耗地球资源的“绿色”产业，且其作为一种安全性高，电压带宽、价格低廉及高资源再生率的最佳能源产品将迎来广阔地发展空间。届时，所有城镇、乡村太阳路灯；高速公路用灯；场所、家庭用电系统；电动汽车等都是由铅酸蓄电池组或铅酸蓄电池堆提供能量。
现如今，串联蓄电池组的应用已经十分广泛，但在蓄电池组的使用过程中，由于在目前电池制造工艺水平条件下，生产出的电池之间不可避免存在容量差异，即单体蓄电池的性能不一致性，因而无论对于哪种蓄电池，都存在单体电池的过充和过放现象，这会严重损害蓄电池，大大缩短串联蓄电池组的使用寿命，因而实际使用过程中需对铅酸蓄电池组的充电过程进行均衡控制。现有蓄电池组均衡控制方法主要包括涓流充电均衡、放电均衡、电阻并联均衡、电感均衡、电容均衡、变压器集中均衡等多种均衡控制方法，但是上述均衡控制方法及相应的均衡装置均不同程度地存在使用操作不便、智能化程度较低、充电效率较低、均衡效果较差等多种缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种蓄电池组充电过程均衡控制系统，其结构简单、设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决现有蓄电池组充电均衡装置存在的使用操作不便、智能化程度较低、充电效率较低、均衡效果较差等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征在于：包括与220V交流供电电源相接的充电机、控制器、分别与控制器相接的参数设置单元和显示单元、多个分别对蓄电池电压进行实时检测的电池电压检测单元、多个分别对所述蓄电池组中的多个蓄电池进行单独充电的充电模块以及多个均与控制器相接的电流检测单元；所述蓄电池组由多块蓄电池串联组成，且充电机与多块串联在一起的蓄电池组成一个主充电回路，所述主充电回路中串接有由控制器进行通断控制的电磁控制开关一且控制器对多个电池电压检测单元所检测电压值与预设的主充电电池电压阈值进行比较并根据比较结果对电磁控制开关一进行控制，所述电磁控制开关一与控制器相接；所述电池电压检测单元和充电模块的数量均与所述蓄电池组中所串联蓄电池的数量相同，多个所述充电模块均与220V交流供电电源相接，且多个充电模块与多块所述蓄电池之间对应组成多个辅助充电回路；多个所述辅助充电回路中均串接有由控制器进行通断控制的电磁控制开关二，且控制器对多个电流检测单元所检测的多个所述辅助充电回路中的充电电流值与预设的辅助充电电流阈值进行比较并根据比较结果对电磁控制开关二进行控制，所述电磁控制开关二与控制器相接。
上述蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征是：还包括与控制器相接且对控制器提供专家系统服务的上位监控机、将控制器接入互联网的网络接入器和与网络接入器相接的网络服务器，所述控制器与上位监控机之间通过网络接入器和网络服务器进行双向通信。
上述蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征是：还包括分别与控制器相接且对所述主充电回路和所述辅助充电回路的通断状态进行同步指示的充电指示灯一和充电指示灯二。
上述蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征是：还包括分别对多块所述蓄电池的电池电量进行实时检测的电量检测单元，多个所述电量检测单元均与控制器相接。
上述蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征是：还包括与控制器相接的告警单元。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单、体积小且电路设计合理，投入成本低，安装布设简便。
2、电路简单且接线方便，安装及布设方便。
3、使用操作简单且智能化程度高，不对充电效率造成任何影响且均衡效果好，采用先通过主充电回路对蓄电池组进行整体充电再通过辅助充电回路对蓄电池组中的各蓄电池进行单独充电的充电控制策略，且具体采用多个独立工作的充电模块对蓄电池组中的多个蓄电池进行单独充电以达到均衡充电的目的。
4、使用操作方式灵活，实现方便。
5、实用价值高，适用范围广且推广应用前景广泛。
综上所述，本发明结构简单、设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决现有蓄电池组充电均衡装置存在的使用操作不便、智能化程度较低、充电效率较低、均衡效果较差等多种实际问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明：
1-220V交流供电电源； 2-充电机；          3-参数设置单元；
4-显示单元；         5-电池电压检测单元；6-充电模块；
7-控制器；           8-电流检测单元；    9-电磁控制开关一；
10-电磁控制开关二；  11-上位监控机；     12-网络接入器；
13-网络服务器；      14-充电指示灯一；   15-充电指示灯二；
16-电量检测单元；    17-告警单元。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括与220V交流供电电源1相接的充电机2、控制器7、分别与控制器7相接的参数设置单元3和显示单元4、多个分别对蓄电池电压进行实时检测的电池电压检测单元5、多个分别对所述蓄电池组中的多个蓄电池进行单独充电的充电模块6以及多个均与控制器7相接的电流检测单元8。所述蓄电池组由多块蓄电池串联组成，且充电机2与多块串联在一起的蓄电池组成一个主充电回路，所述主充电回路中串接有由控制器7进行通断控制的电磁控制开关一9且控制器7对多个电池电压检测单元5所检测电压值与预设的主充电电池电压阈值进行比较并根据比较结果对电磁控制开关一9进行控制，所述电磁控制开关一9与控制器7相接。所述电池电压检测单元5和充电模块6的数量均与所述蓄电池组中所串联蓄电池的数量相同，多个所述充电模块6均与220V交流供电电源1相接，且多个充电模块6与多块所述蓄电池之间对应组成多个辅助充电回路。多个所述辅助充电回路中均串接有由控制器7进行通断控制的电磁控制开关二10，且控制器7对多个电流检测单元8所检测的多个所述辅助充电回路中的充电电流值与预设的辅助充电电流阈值进行比较并根据比较结果对电磁控制开关二10进行控制，所述电磁控制开关二10与控制器7相接。
本实施例中，本发明还包括与控制器7相接且对控制器7提供专家系统服务的上位监控机11、将控制器7接入互联网的网络接入器12和与网络接入器12相接的网络服务器13，所述控制器7与上位监控机11之间通过网络接入器12和网络服务器13进行双向通信。
同时，为了为充电状态进行直观了解，本发明还包括分别与控制器7相接且对所述主充电回路和所述辅助充电回路的通断状态进行同步指示的充电指示灯一14和充电指示灯二15。本实施例中，本发明还包括分别对多块所述蓄电池的电池电量进行实时检测的电量检测单元16，多个所述电量检测单元16均与控制器7相接。同时，还包括与控制器7相接的告警单元17。
实际使用过程中，首先通过控制器7对电磁控制开关一9进行控制并相接接通充电机2与多块串联在一起的蓄电池之间所组成的主充电回路，且通过充电机2对多块串联在一起的蓄电池同步进行充电，且通过主充电回路进行充电过程中，通过多个电池电压检测单元5分别对蓄电池的充电电压进行实时检测并将所检测的电压信息同步传送至控制器7，控制器7对多个电池电压检测单元5所检测的电压信息进行分析比较，当蓄电池组中任一块蓄电池的电压达到预设的主充电电池电压阈值时，则通过控制器7对电磁控制开关一9进行控制并将主充电回路切断；且在主充电回路切断的同时，通过控制器7对电磁控制开关二10进行控制，并将蓄电池组中的所有蓄电池与多个充电模块6之间的多个辅助充电回路全部接通，并通过辅助充电回路单独对未充满的所有蓄电池分别进行充电；且单独充电过程中，多个电流检测单元8分别对多个辅助充电回路中的充电电流进行实时检测并将所检测的电流信息同步传送至控制器7，控制器7对所检测的充电电流信息进行分析比较，且在辅助充电回路中的充电电流值达到预设的辅助充电电流阈值时，切断对应的辅助充电回路并完成该块蓄电池的充电过程。同时，本发明还包括对控制器7提供专家系统服务的上位监控机11，通过上位监控机11可以对控制器7的控制参数进行优化调整，控制过程简单且实现方便。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征在于：包括与220V交流供电电源(1)相接的充电机(2)、控制器(7)、分别与控制器(7)相接的参数设置单元(3)和显示单元(4)、多个分别对蓄电池电压进行实时检测的电池电压检测单元(5)、多个分别对所述蓄电池组中的多个蓄电池进行单独充电的充电模块(6)以及多个均与控制器(7)相接的电流检测单元(8)；所述蓄电池组由多块蓄电池串联组成，且充电机(2)与多块串联在一起的蓄电池组成一个主充电回路，所述主充电回路中串接有由控制器(7)进行通断控制的电磁控制开关一(9)且控制器(7)对多个电池电压检测单元(5)所检测电压值与预设的主充电电池电压阈值进行比较并根据比较结果对电磁控制开关一(9)进行控制，所述电磁控制开关一(9)与控制器(7)相接；所述电池电压检测单元(5)和充电模块(6)的数量均与所述蓄电池组中所串联蓄电池的数量相同，多个所述充电模块(6)均与220V交流供电电源(1)相接，且多个充电模块(6)与多块所述蓄电池之间对应组成多个辅助充电回路；多个所述辅助充电回路中均串接有由控制器(7)进行通断控制的电磁控制开关二(10)，且控制器(7)对多个电流检测单元(8)所检测的多个所述辅助充电回路中的充电电流值与预设的辅助充电电流阈值进行比较并根据比较结果对电磁控制开关二(10)进行控制，所述电磁控制开关二(10)与控制器(7)相接。
2.按照权利要求1所述的蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征在于：还包括与控制器(7)相接且对控制器(7)提供专家系统服务的上位监控机(11)、将控制器(7)接入互联网的网络接入器(12)和与网络接入器(12)相接的网络服务器(13)，所述控制器(7)与上位监控机(11)之间通过网络接入器(12)和网络服务器(13)进行双向通信。
3.按照权利要求1或2所述的蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征在于：还包括分别与控制器(7)相接且对所述主充电回路和所述辅助充电回路的通断状态进行同步指示的充电指示灯一(14)和充电指示灯二(15)。
4.按照权利要求1或2所述的蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征在于：还包括分别对多块所述蓄电池的电池电量进行实时检测的电量检测单元(16)，多个所述电量检测单元(16)均与控制器(7)相接。
5.按照权利要求1或2所述的蓄电池组充电过程均衡控制系统，其特征在于：还包括与控制器(7)相接的告警单元(17)。
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Cited By (4)

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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