CN103715664A - 具有稳压和限流功能的钒电池保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有稳压和限流功能的钒电池保护装置，包括太阳能电池、齐纳管、限流电阻、分压电阻、电流继电器、电压继电器和蜂鸣器。本发明能对太阳能电池产生的电流进行分压处理，也即在回路中串联一个分压电阻，位置处于靠近太阳能电池的一端。稳压装置和限流装置的接入点分别在分压电阻的后端，稳压装置和限流装置对经过分压处理后的电压和电流分别进行稳压和限流。本发明通过采用齐纳管、限流电阻、分压电阻、电流继电器和电压继电器对钒电池的电源进行稳压限流控制，优化了钒电池的充电回路和放电回路的控制；同时，采用电子元件较少，降低成本，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种钒电池附属装置，尤其涉及一种具有稳压和限流功能的钒电池保护装置。
背景技术
太阳能装置对钒电池充电，正负电解液在电池内的反应堆发生电解反应。由于钒电池具有一定耐压范围，而太阳能输出电压随光照强度变化可能很高，超过钒电池最高承受电压的充电电压可破坏电池的反应堆使正负电解液失去电解场所甚至破坏电解液的化学性质。
现有技术中的保护装置并不能将跨度如此大的变化电压稳定控制在钒电池额定电压附近，给机电池安全充电；当机电池电量过低时内阻很小，充电开始瞬间电流可能很大对电池反应堆以及电解液会有破坏，现有保护装置不能对钒电池输入电流的进行限流；同时，钒电池的输出为直流电，而家用设备使用的是交流电，驱动电解液循环的磁力泵也是用交流电；循环磁力泵在钒电池的充放电过程中发挥重要作用，它带动电解液循环流动，使得正负电解液在反应堆中得到充分电解，从而体现钒电池性能优越性；由于钒电池的端电压过低时不能保证负载的正常运作，所以保护装置应将钒电池最低电压控制在最低工作电压以上；因此，现有技术中的钒电池保护装置还不具有稳压作用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有稳压和限流功能的钒电池保护装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括太阳能电池、齐纳管、限流电阻、分压电阻、电流继电器、电压继电器和蜂鸣器，所述太阳能电池的正极与所述分压电阻的第一端连接，所述分压电阻的第二端同时与所述限流电阻的第一端、所述齐纳管的正极、所述蜂鸣器的第一端、所述钒电池的第一端和负载的第一端连接，所述太阳能电池的负极同时与所述电流继电器的第一端、所述电流继电器常开开关的第一端、所述电压继电器的第一端、所述电压继电器常闭开关的第一端和所述负载的第二端连接，所述限流电阻的第二端与所述电流继电器的第二端连接，所述齐纳管的负极与所述电流继电器常开开关的第二端连接，所述蜂鸣器的第二端与所述电压继电器的第二端连接，所述钒电池的第二端与所述电压继电器常闭开关的第二端连接。
本发明的有益效果在于：
本发明通过采用齐纳管、限流电阻、分压电阻、电流继电器和电压继电器对钒电池的电源进行稳压限流控制，优化了钒电池的充电回路和放电回路的控制；同时，采用电子元件较少，降低成本，便于推广。
附图说明
图1是本发明的结构原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示：包括太阳能电池TY、齐纳管QN、限流电阻R2、分压电阻R1、电流继电器KM1、电压继电器KM2和蜂鸣器BY，太阳能电池TY的正极与分压电阻R1的第一端连接，分压电阻R1的第二端同时与限流电阻R2的第一端、齐纳管QN的正极、蜂鸣器BY的第一端、钒电池VE的第一端和负载RF的第一端连接，太阳能电池TY的负极同时与电流继电器KM1的第一端、电流继电器常开开关KM1-1的第一端、电压继电器KM2的第一端、电压继电器常闭开关KM2-1的第一端和负载RF的第二端连接，限流电阻R2的第二端与电流继电器KM1的第二端连接，齐纳管QN的负极与电流继电器常开开关KM1-1的第二端连接，蜂鸣器BY的第二端与电压继电器KM2的第二端连接，钒电池VE的第二端与电压继电器常闭开关KM2-1的第二端连接。
如图1所示：由限流电阻R2和电流继电器KM1组成限流装置，且限流电阻R2和电流继电器KM1串联后并联在钒电池VE的两极；由齐纳管QN和电压继电器KM2组成稳压装置且并联在钒电池VE的两极。此外，本发明还可对太阳能电池TY产生的电流进行分压处理，也即在回路中串联一个分压电阻R1，位置处于靠近太阳能电池TY的一端。稳压装置和限流装置的接入点分别在分压电阻R1的后端，稳压装置和限流装置对经过分压处理后的电压和电流分别进行稳压和限流。
如图1所示：由齐纳管QN和电压继电器KM2组成稳压装置采用稳压器将太阳能电池TY输出变化的直流电控制在62-63V之间给钒电池VE充电。在充电开始瞬间，电池堆电阻极小且瞬间电流会很大，为防止强电流对电池反应堆的破坏，由限流电阻R2和电流继电器KM1组成的限流装置应将电流控制在55A以内；综合考虑到回路中电压及电流的变化限制，这里稳压装置采用齐纳管QN进行稳压。在充电回路并联限流电阻R2和电流继电器KM1，当充电电流在允许范围内时电流继电器常开开关KM1-1断开，限流电阻R2无电流流过，但当充电电流超出允许值时电流继电器常开开关KM1-1处于导通状态接入限流电阻R2，从而将充电电流控制在电池允许范围内。此外，还包括对稳压控制失效时的超高电压进行检测以及报警处理的检测装置和报警装置。检测装置为电压继电器KM2，报警装置为蜂鸣装置BY，在太阳能电池TY给钒电池VE充电回路附加一报警回路，蜂鸣报警器BY通过电压继电器控制，如果稳压控制失效钒电池VE端电压高于63V，电压继电器KM2将接通蜂鸣器BY报警。通过稳压限流电路以及蜂鸣器BY对充电回路的检测与控制实现对钒电池VE进行双重保护。
Claims (1)
1.一种具有稳压和限流功能的钒电池保护装置，包括太阳能电池，其特征在于：还包括齐纳管、限流电阻、分压电阻、电流继电器、电压继电器和蜂鸣器，所述太阳能电池的正极与所述分压电阻的第一端连接，所述分压电阻的第二端同时与所述限流电阻的第一端、所述齐纳管的正极、所述蜂鸣器的第一端、所述钒电池的第一端和负载的第一端连接，所述太阳能电池的负极同时与所述电流继电器的第一端、所述电流继电器常开开关的第一端、所述电压继电器的第一端、所述电压继电器常闭开关的第一端和所述负载的第二端连接，所述限流电阻的第二端与所述电流继电器的第二端连接，所述齐纳管的负极与所述电流继电器常开开关的第二端连接，所述蜂鸣器的第二端与所述电压继电器的第二端连接，所述钒电池的第二端与所述电压继电器常闭开关的第二端连接。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2061740U (zh) * | 1989-12-30 | 1990-09-05 | 济南市槐荫区鲁源太阳能开发公司 | 太阳能电池交直流供电电源 |
| CN101562347A (zh) * | 2009-05-27 | 2009-10-21 | 青岛武晓集团有限公司 | 一种钒电池充放电控制方法及其充放电控制柜 |
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2012
- 2012-10-09 CN CN201210378981.4A patent/CN103715664A/zh active Pending
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