CN106410834A - 应用于充电电池的软启动电路 - Google Patents

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郝三存
樊仁义
孙鑫
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Suzhou Gcl System Integration Technology Industrial Application Research Institute Co Ltd
Suzhou Xiexin Integrated Energy Storage Technology Co Ltd
GCL System Integration Technology Co Ltd
GCL System Integration Technology Suzhou Co Ltd
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Suzhou Gcl System Integration Technology Industrial Application Research Institute Co Ltd
Suzhou Xiexin Integrated Energy Storage Technology Co Ltd
GCL System Integration Technology Co Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means

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Abstract

本发明涉及一种应用于充电电池的软启动电路，包括：电池组；输出装置，用以向外输出工作电压；逆变装置，用以将所述电池组输出的直流电转变为交流电，主继电器以及并联于所述主继电器的辅助继电器及预充电阻；并联于所述电池组正负极之间、并与所述主继电器及辅助继电器电性连接的控制装置，具有控制模块，所述控制模块用以控制辅助继电器工作，使所述电池组通过辅助继电器及预充电阻对所述电容器充电，待所述电容器满电荷后断开辅助继电器、并控制所述主继电器工作。上述软启动电路利用上述控制装置对上述辅助继电器及主继电器分时工作，进而避免主继电器受到瞬时大电流的冲击而造成损坏，且该软启动电路成本低廉。

Description

应用于充电电池的软启动电路
技术领域
本发明涉及电池充电领域，特别是涉及一种应用于充电电池的软启动电路。
背景技术
随着新能源领域的高速发展，锂离子电池小型储能系统得到了飞速的发展，目前的小型储能系统配置一台继电器与逆变器等设备联合工作，由于逆变器设备内部有电容，在打开储能系统与逆变器连接的瞬间，储能系统会对逆变器设备进行充电，此瞬间冲击电流将会很大，这样便会造成电路中的继电器的损坏，因而，需要一种能够保护电路中的继电器的、成本低廉的应用于充电电池的软启动电路。
发明内容
基于此，有必要针对上述充电电路中的瞬间冲击电流较大，进而造成电路中的继电器损坏的问题，提供一种能够有效的保护电路中的继电器、成本低廉的一种应用于充电电池的软启动电路。
一种应用于充电电池的软启动电路，包括：
电池组；
连接于所述电池组的输出装置，用以向外输出工作电压；
连接于所述输出装置的逆变装置，用以将所述电池组输出的直流电转变为交流电，所述逆变装置具有电容器；
连接于所述输出装置与电池组之间的主继电器以及并联于所述主继电器的辅助继电器及预充电阻；
并联于所述电池组正负极之间、并与所述主继电器及辅助继电器电性连接的控制装置，具有控制模块，所述控制模块用以控制辅助继电器工作，使所述电池组通过辅助继电器及预充电阻对所述电容器充电，待所述电容器满电荷后断开辅助继电器、并控制所述主继电器工作。
上述软启动电路利用辅助继电器及预充电阻与上述主继电器并联，并利用上述控制装置对上述辅助继电器及主继电器分时工作，使电池组对上述逆变装置的电容器工作时，控制辅助继电器及预充电阻所在的电路工作，进而避免主继电器受到瞬时大电流的冲击而造成损坏，且该软启动电路成本低廉。
在其中一个实施方式中，所述控制模块包括：
延时单元，用于设定所述辅助继电器工作的时长。
在其中一个实施方式中，所述延时单元所设定的辅助继电器工作的时长为10s。
在其中一个实施方式中，所述辅助继电器的启动电压为48V。
在其中一个实施方式中，所述预充电阻的阻值为100-300Ω。
在其中一个实施方式中，所述预充电阻的阻值为200Ω。
在其中一个实施方式中，所述主继电器的启动电压为24V。
在其中一个实施方式中，所述控制装置还包括监测模块，用以监测所述电池组的工作状态。
在其中一个实施方式中，所述监测模块具有电量监测单元，用以监测电池的剩余电量。
在其中一个实施方式中，所述软启动电路设置于一PCB电路板，用以集成所述输出装置、控制装置、主继电器、辅助继电器及预充电阻。
附图说明
图1为本发明一优选实施方式的应用于充电电池的软启动电路的电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明一优选实施方式公开了一种应用于充电电池的软启动电路100，该软启动电路100包括电池组110、输出装置120、逆变装置130、主继电器140以及控制装置170。
上述输出装置120与电池组110的正负极电性连接，具体的，该输出装置120可以为一输出插座，该输出插座一般具有至少两个电极片，其中一个电极片用以与上述电池组110的正极连接，另一电极片用以与上述电池组110的负极连接。逆变装置130连接于上述输出装置120，用以将所述电池组110输出的直流电转变为交流电，其中，该逆变装置130具有电容器。该逆变装置130用以将上述电池组110所输出的直流电转变为交流电。
在上述电池组110及输出装置120之间连接有主继电器140，具体地，该主继电器140具有第一接线端D1、第二接线端D2以及第一控制端D3，本实施方式中，上述主继电器140的第一接线端D1与上述电池组110的第一接线端D1及第二接线端D2连接于上述输出装置120。上述第一控制端D3与上述控制装置170电性连接。
上述软启动电路100还包括辅助继电器150及与该辅助继电器150串联的预充电阻160，且上述辅助继电器150与预充电阻160所形成的串联电路与上述主继电器140并联，其中，上述辅助继电器150具有第三接线端D3、第四接线端D4以及第二控制端D5，本实施方式中，辅助继电器150通过第四接线端D4与上述预充电阻160的一端电性连接、第三接线端D3与上述主继电器140的第一接线端D1电性连接，第二控制端D5与上述控制装置170电性连接。
上述控制装置170控制主继电器140及辅助继电器150分时工作，具体地，上述控制装置170具有控制模块，所述控制模块用以控制辅助继电器150工作，使所述电池组110通过辅助继电器150及预充电阻160对逆变装置130的电容器充电，待逆变装置130的电容器满电荷后断开辅助继电器150，并控制上述主继电器140工作。
更详细地说，上述控制装置170的控制模块具有延时单元，该延时单元主要用以控制上述辅助继电器150的工作的时长，一般地，上述延时单元所设定的上述辅助继电器150的工作时长大于上述逆变装置130中的电容器，这样，上述当上述软启动电路100接通后，电池组110通过上述辅助继电器150持续对上述逆变装置130中的电容器进行充电，本实施方式中，如果上述逆变装置130中的电容器的两个电极之间从零电荷到满电荷所需要的时间大概在8s左右，那么，该延时单元所设定的延时时间有必要大于8s，例如延时单元所设定的延时时间为10s。这样，上述辅助继电器150的工作的时长可以为10s。
当上述软启动电路100接通形成通路的瞬间，上述控制装置170的控制模块控制上述辅助继电器150进行工作，而上述主继电器140处于非工作状态，电路中的电流通过辅助继电器150及预充电阻160所在的电路对上述逆变装置130中的电容器充电，而辅助继电器150与预充电阻160串联所形成的电路可对逆变装置130对电路形成瞬间高电流起到很好的抑制作用。
这样，由于在逆变装置130内的电容器在充电时段，辅助继电器150及预充电阻160所形成的电路可对此时逆变装置130所形成的瞬间高电流起到很好的抑制作用，而此时的上述主继电器140处于非工作状态，在上述延时单元所设定的延时时间接近结束后，此时的逆变装置130中的电容器已处于满电荷状态，软启动电路中也不会再出现瞬间高电流的情形发生。在此前提下，上述延时单元达到所设定的预设时间后，上述控制模块控制上述辅助继电器150断开，于此同时，控制上述主继电器140的处于吸合状态，这样，电池组110通过上述主继电器140所在的电路，并经过逆变装置120对与上述输出装置120所对接的负载装置进行充电。
一般地，上述预充电阻在100-300Ω，在本实施方式中，上述预充电阻160的阻值为200Ω，上述辅助继电器150的启动电压为48V，上述主继电器140的启动电压为24V。
上述控制装置170还包括监测模块，该监测模块主要用以监测上述电池组110的工作状态，例如监测上述电池组110的剩余电量、输出电压、输出电流等。该监测模块还可以具有交互单元，例如该交互装置可以为一显示装置，工作人员通过该显示装置得知上述电池组110的状态。
除此之外，上述软启动电路100设置于PCB电路板，该PCB电路用以集成所述输出装置120、控制装置170、主继电器140、辅助继电器150及预充电阻160等。
上述软启动电路100利用辅助继电器150及预充电阻160与上述主继电器140并联，并利用上述控制装置170对上述辅助继电器150及主继电器140分时工作，使电池组110对上述逆变装置130的电容器工作时，控制辅助继电器150及预充电阻160所在的电路工作，进而避免主继电器140受到瞬时大电流的冲击而造成损坏，且该软启动电路100成本低廉。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，包括：
电池组；
连接于所述电池组的输出装置，用以向外输出工作电压；
连接于所述输出装置的逆变装置，用以将所述电池组输出的直流电转变为交流电，所述逆变装置具有电容器；
连接于所述输出装置与电池组之间的主继电器以及并联于所述主继电器的辅助继电器及预充电阻；
并联于所述电池组正负极之间、并与所述主继电器及辅助继电器电性连接的控制装置，具有控制模块，所述控制模块用以控制辅助继电器工作，使所述电池组通过辅助继电器及预充电阻对所述电容器充电，待所述电容器满电荷后断开辅助继电器、并控制所述主继电器工作。
2.根据权利要求1所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述控制模块包括：
延时单元，用于设定所述辅助继电器工作的时长。
3.根据权利要求2所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述延时单元所设定的辅助继电器工作的时长为10s。
4.根据权利要求1所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述辅助继电器的启动电压为48V。
5.根据权利要求1所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述预充电阻的阻值为100-300Ω。
6.根据权利要求5所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述预充电阻的阻值为200Ω。
7.根据权利要求1所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述主继电器的启动电压为24V。
8.根据权利要求1所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述控制装置还包括监测模块，用以监测所述电池组的工作状态。
9.根据权利要求8所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述监测模块具有电量监测单元，用以监测电池的剩余电量。
10.根据权利要求1所述的应用于充电电池的软启动电路，其特征在于，所述软启动电路设置于一PCB电路板上，所述PCB电路板用以集成所述输出装置、控制装置、主继电器、辅助继电器及预充电阻。
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