CN107248771A - 新能源供电的蓄电池保护系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新能源供电的蓄电池保护系统及方法，稳压滤波电路的输入端连接能量来源系统，稳压滤波电路的输出端连接升压电路，升压电路的输出端连接自动切换电路，自动切换电路连接第一蓄电池组和第二蓄电池组，第一蓄电池组上连接第一电压反馈电路，第一电压反馈电路接至自动切换电路，第一蓄电池组与负载之间设置有第一开关，第二蓄电池组上连接第二电压反馈电路，第二电压反馈电路接至自动切换电路，第二蓄电池组与负载之间设置有第二开关。通过检测并比较两个蓄电池组的电压，控制切换电路，实现两蓄电池组之间以及相应的负载开关，充电与放电的切换，避免同一组蓄电池充电与放电同时进行，达到保护蓄电池的目的，延长蓄电池使用寿命。

Description

新能源供电的蓄电池保护系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种新能源供电的蓄电池保护系统及其方法。

背景技术

目前，随着科技的发展、能源面临危机，使得新能源技术不断的发展，例如，太阳能光伏发电、风力发电等技术。一般地，光伏发电、风力发电等产生的电能需要用蓄电池进行储存。这样蓄电池会面临着边充电边放电，或者蓄电池过度使用带来的过放的情况。这些都给蓄电池的寿命带来一定的损伤。为了避免上述情况造成的蓄电池的寿命降低，出现了一些技术方案，比如，中国专利CN200910179744.3公开了一种蓄电池保护器，设定阈值控制蓄电池放电，但是在低于阈值的时候仍能缓慢放电，不能从根本上防止蓄电池过度放电造成的蓄电池使用寿命的降低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种新能源供电的蓄电池保护系统及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

新能源供电的蓄电池保护系统，特点是：包含稳压滤波电路、升压电路以及自动切换电路，所述稳压滤波电路的输入端连接能量来源系统，稳压滤波电路的输出端连接升压电路，升压电路的输出端连接自动切换电路，自动切换电路连接第一蓄电池组和第二蓄电池组，第一蓄电池组上连接第一电压反馈电路，第一电压反馈电路接至自动切换电路，第一蓄电池组与负载之间设置有第一开关，第二蓄电池组上连接第二电压反馈电路，第二电压反馈电路接至自动切换电路，第二蓄电池组与负载之间设置有第二开关。

进一步地，上述的新能源供电的蓄电池保护系统，其中，所述第一开关和第二开关由继电器控制连接。

本发明新能源供电的蓄电池保护方法，能量来源系统提供的电能经过稳压滤波电路和升压电路之后，达到蓄电池组所需要的电压，第一电压反馈电路和第二电压反馈电路采集对应蓄电池组的电压，并且反馈给自动切换电路，与事先设定好的阈值进行比较；

首先判断第一蓄电池组和第二蓄电池组是否都低于设定的阈值，如果是，则对第一蓄电池组或者第二蓄电池组进行充电，同时断开负载，停止电量输出；如果第一蓄电池组和第二蓄电池组不低于设定阈值，则判断第一蓄电池组的电压是否低于设定阈值，如果第一蓄电池组低于设定阈值，则对第一蓄电池组进行充电，并且将第二开关闭合，使得第二蓄电池组放电；如果第一蓄电池组高于设定阈值，则判断第二蓄电池组是否低于设定阈值，如果是，则对第二蓄电池组充电，同时将第一开关闭合，使得第一蓄电池组放电；如果不是，则比较第一蓄电池组和第二蓄电池组的电压；此时，先对低电量的蓄电池组进行充电；蓄电池组驱动负载，会引起蓄电池组电压降低，电压反馈电路实时监控、反馈，再进行重新判断。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

本发明通过检测并比较两个蓄电池组的电压，用单片机控制切换电路，实现两个蓄电池组之间以及相应的负载开关，充电与放电的切换；避免同一组蓄电池充电与放电同时进行，最终达到保护蓄电池的目的；为蓄电池实时充电且延长蓄电池使用寿命。

附图说明

图1：本发明的电路结构示意图；

图2：自动切换电路的工作原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明具体实施方案。

如图1所示，新能源供电的蓄电池保护系统，包含稳压滤波电路2、升压电路3以及自动切换电路4，稳压滤波电路2的输入端连接能量来源系统1，稳压滤波电路2的输出端连接升压电路3，升压电路3的输出端连接自动切换电路4，自动切换电路4连接第一蓄电池组5和第二蓄电池组8，第一蓄电池组5上连接第一电压反馈电路7，第一电压反馈电路7接至自动切换电路4，第一蓄电池组5与负载11之间设置有第一开关6，第二蓄电池组8上连接第二电压反馈电路10，第二电压反馈电路10接至自动切换电路4，第二蓄电池组8与负载11之间设置有第二开关9。

能量来源系统1可以是太阳能薄膜电池或者风力发电等可以产生电能的新型能源系统。

稳压滤波电路2可以缓解所产生的电能不稳定的现象，保证系统的稳定性。

升压电路3将整流得到的电压升到蓄电池组充电所需要的电压。

自动切换电路4控制整个系统的运行，控制充电与放电时，蓄电池组之间的相互切换。

电压反馈电路主要是有电压传感器，对蓄电池组的电压进行实时的检测，并且将采集的电压信号，传递到自动切换电路4，从而实现对蓄电池组充电的切换。

蓄电池组与负载之间设置有开关，开关起到控制蓄电池组放电的作用。

通过新能源提供的电能，经过整形滤波和升压之后，达到蓄电池组所需要的电压。电压反馈电路采集两个蓄电池组的电压，并且传递到自动切换电路4，与事先设定好的阈值进行比较。

首先判断第一蓄电池组5和第二蓄电池组8是否都低于设定的阈值，如果是，则对第一蓄电池组5或者第二蓄电池组8进行充电，同时断开负载，停止电量输出。如果第一蓄电池组5和第二蓄电池组8不都低于设定阈值，则判断第一蓄电池组5的电压是否低于设定阈值。如果第一蓄电池组5低于设定阈值，则对第一蓄电池组5进行充电，并且将第二开关9闭合，使得第二蓄电池组8放电。如果第一蓄电池组5高于设定阈值，则判断第二蓄电池组8是否低于设定阈值，如果是，则对第二蓄电池组8充电，同时将第一开关6闭合，使得第一蓄电池组5放电；如果不是，则比较第一蓄电池组5和第二蓄电池组8的电压。此时，将首先对低电量的蓄电池组进行充电。相反标号的开关打开，对相应的蓄电池组放电。蓄电池组驱动负载，将引起蓄电池组电压降低，检测元件实时监控、反馈，再进行重新判断。

具体应用时，本系统应用于普通的电动车，其能量来源部分可以选择太阳能薄膜电池作为能量的输入，通过稳压滤波电路2和升压电路3将充电电压控制在60V左右，为48V的蓄电池组供电。第一开关6、第二开关9可用继电器实现。控制继电器动作，控制蓄电池组的充放电，为主要的负载——直流驱动电机供电，从而实现整个系统的功能。

如图2所示。具体地，根据现有的电动车的设计欠压值，可将系统的阈值设置为42V，即，V＝42v。那么，切换电路工作的开始工作时，首先判断第一蓄电池组5和第二蓄电池组8的电压是否都低于42V，如果是，则对第一蓄电池组5或者第二蓄电池组8充电，同时断开负载，停止电量输出。如果第一蓄电池组5和第二蓄电池组8的电压不都低于42V，则判断第一蓄电池组5的电压是否低于42V。如果是，则对第一蓄电池组5进行充电，并且将第二开关9闭合，使得第二蓄电池组8放电。如果第一蓄电池组5的电压高于42V，则判断第二蓄电池组8是否低于42V，如果是，则对第二蓄电池组8充电，同时将第一开关6闭合，使得第一蓄电池组5放电。如果不是，则比较第一蓄电池组5和第二蓄电池组8的电压。此时，将首先对低电量的蓄电池组进行充电。相反标号的开关打开，对相应的蓄电池组放电。蓄电池组驱动负载，将引起蓄电池组电压降低，检测元件实时监控、反馈，再进行重新判断。

综上所述，本发明通过检测并比较两个蓄电池组的电压，用单片机控制切换电路，实现两个蓄电池组之间以及相应的负载开关，充电与放电的切换。避免同一组蓄电池充电与放电同时进行，最终达到保护蓄电池的目的。为蓄电池实时充电，延长蓄电池使用寿命。

需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。

Claims (3)

1.新能源供电的蓄电池保护系统，其特征在于：包含稳压滤波电路、升压电路以及自动切换电路，所述稳压滤波电路的输入端连接能量来源系统，稳压滤波电路的输出端连接升压电路，升压电路的输出端连接自动切换电路，自动切换电路连接第一蓄电池组和第二蓄电池组，第一蓄电池组上连接第一电压反馈电路，第一电压反馈电路接至自动切换电路，第一蓄电池组与负载之间设置有第一开关，第二蓄电池组上连接第二电压反馈电路，第二电压反馈电路接至自动切换电路，第二蓄电池组与负载之间设置有第二开关。

2.根据权利要求1所述的新能源供电的蓄电池保护系统，其特征在于：所述第一开关和第二开关由继电器控制连接。

3.新能源供电的蓄电池保护方法，其特征在于：能量来源系统提供的电能经过稳压滤波电路和升压电路之后，达到蓄电池组所需要的电压，第一电压反馈电路和第二电压反馈电路采集对应蓄电池组的电压，并且反馈给自动切换电路，与事先设定好的阈值进行比较；

首先判断第一蓄电池组和第二蓄电池组是否都低于设定的阈值，如果是，则对第一蓄电池组或者第二蓄电池组进行充电，同时断开负载，停止电量输出；如果第一蓄电池组和第二蓄电池组不低于设定阈值，则判断第一蓄电池组的电压是否低于设定阈值，如果第一蓄电池组低于设定阈值，则对第一蓄电池组进行充电，并且将第二开关闭合，使得第二蓄电池组放电；如果第一蓄电池组高于设定阈值，则判断第二蓄电池组是否低于设定阈值，如果是，则对第二蓄电池组充电，同时将第一开关闭合，使得第一蓄电池组放电；如果不是，则比较第一蓄电池组和第二蓄电池组的电压；此时，先对低电量的蓄电池组进行充电；蓄电池组驱动负载，会引起蓄电池组电压降低，电压反馈电路实时监控、反馈，再进行重新判断。