CN107706992A - 一种能量守恒储能转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能量守恒储能转换装置，属于新能源领域，包括：包含第一电池组和第二电池组在内的电池组件，在电池组件上连接有对电池组件充电线路、放电线路进行切换的包括继电器控制电路一和继电器控制电路二的继电器控制电路，在继电器控制电路一的输入端连接有发电装置，在继电器控制电路二的输出端连接有供电用户端；在继电器控制电路一、继电器控制电路二的控制端连接有继电器组件。通过令装置中的两个电池组一组用于放电的同时，令另一电池组进行充电。当用于放电的电池组电量接近耗尽时，自动的将之前处于充电状态的电池组切换至放电状态，将耗尽电量的电池组进行充电。重复上述步骤，通过两个电池组的不断切换，可延长车辆的续航里程。
Description
技术领域
本发明属于新能源领域，特别涉及一种能量守恒储能转换装置。
背景技术
当前在新能源领域，由于电能自身具备的无污染特性，驾驶纯电动汽车或是各种类型的混动汽车已经逐步成为一种新型出行方式。
无论是纯电动汽车还是混动汽车，为了提高新能源车辆的实用性，增加蓄电池容量是目前唯一的可用方法。如果容量过大，会在占用车内空间的同时增加车辆负重，反而会降低车辆续航。因此如何对蓄电池进行调整，从而提高新能源车辆的续航里程，已成为亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于将两组电池分别在充电和供电过程进行自动切换，从而提高供电能力最终延长车辆续航里程的一种能量守恒储能转换装置。
为了达到上述技术目的，本发明提供了一种能量守恒储能自动转换装置，所述储能转换装置，包括：
包含第一电池组和第二电池组在内的电池组件，在电池组件上连接有对电池组件充电线路、放电线路进行切换的包括继电器控制电路一和继电器控制电路二的继电器控制电路，在继电器控制电路一的输入端连接有发电装置，在继电器控制电路二的输出端连接有供电用户端；
在继电器控制电路一、继电器控制电路二的控制端连接有继电器组件。
可选的，所述继电器组件包括高压继电器，以及连接在高压继电器上的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器；
所述的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器为高压固态继电器。
可选的，在所述储能转换装置中：
发电装置的正极与第三继电器、第四继电器的输入端相连，第三继电器的输出端与第一电池组的正极连接，第四继电器的输出端与第二电池组的正极连接；
第一电池组的负极、第二电池组的负极经高压继电器连接至供电用户端的负极。
可选的，在所述储能转换装置中：
第一继电器的输入端连接至第一电池组的正极，第二继电器的输入端连接至第二电池组的正极；
第一继电器的输出端和第二继电器的输出端与供电用户端的正极相连。
可选的，在所述储能转换装置中：
所述继电器控制电路上设有公共控制端。
可选的，在所述储能转换装置中：
第一继电器的第一控制端、第二继电器的第一控制端、第三继电器的第一控制端、第四继电器的第一控制端均连接至所述公共控制端上。
可选的，在所述储能转换装置中：
所述继电器控制电路上还设有对继电器组件中的每个继电器进行控制的单独控制端。
可选的，在所述储能转换装置中：
第一继电器的第二控制端、第二继电器的第二控制端、第三继电器的第二控制端、第四继电器的第二控制端连接至继电器控制电路的单独控制端；
高压继电器的第一控制端、第二控制端均连接在单独控制端上。
可选的，在所述储能转换装置中，还包括通过对继电器控制电路的导通进行控制从而对发电装置、继电器组件、第一电池组、第二电池组进行控制的控制系统。
可选的，所述储能转换装置，还包括对控制系统的控制状态进行实时显示和控制的触摸设备。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过令装置中的两个电池组一组用于放电的同时，令另一电池组进行充电。当用于放电的电池组电量接近耗尽时，将之前处于充电状态的电池组自动切换至放电状态，将耗尽电量的电池组进行充电。重复上述步骤，通过两个电池组的不断切换，能够延长车辆的续航里程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种能量守恒储能转换装置的结构框图；
图2是本发明提供的一种能量守恒储能转换装置的详细结构示意图；
图3是本发明提供的一种能量守恒储能转换装置的使用流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
本发明提供了一种能量守恒储能转换装置，如图1所示，所述储能转换装置，包括：
包含第一电池组和第二电池组在内的电池组件，在电池组件上连接有对电池组件充电线路、放电线路进行切换的包括继电器控制电路一和继电器控制电路二的继电器控制电路，在继电器控制电路一的输入端连接有发电装置，在继电器控制电路二的输出端连接有供电用户端；
在继电器控制电路一、继电器控制电路二的控制端连接有继电器组件。
在实施中，为了解决现有技术中的仅能依靠增大蓄电池容量来延长车辆续航的方式，本申请提出了一种基于能量守恒的储能转换装置，装置中的两个电池组一组用于放电的同时，令另一电池组进行充电。当用于放电的电池组电量接近耗尽时，将之前处于充电状态的电池组切换至放电状态，将耗尽电量的电池组进行充电。重复上述步骤，通过两个电池组的自动不断切换，能够延长车辆的续航。
为了实现两个电池组之间充放电状态的精确切换，在储能转换装置中设有继电器组件，用于实现发电装置、外部供电的输出端与两个电池组之间的电路连接关系。而为了继电器中的每个继电器进行精确控制，该储能转换装置中还设有继电器控制电路。
值得注意的是，该发电装置除了新能源车辆或新能源设备中常见的能量回收系统外，还包括其他形式能够产生电能的设备，例如太阳能、风能发电设备。
为了便于对该储能转换装置的结构和原理进行说明，本发明实施例提出了如图2所示的具体储能转换的电路结构。
可选的，所述继电器组件包括高压继电器G，以及连接在高压继电器G上的第一继电器C、第二继电器D、第三继电器E、第四继电器F。发电装置的正极与第三继电器E、第四继电器F的输入端相连，第三继电器E的输出端与第一电池组的正极连接，第四继电器F的输出端与第二电池组的正极连接；第一电池组的负极、第二电池组的负极经高压继电器G连接至供电用户端的负极。
第一继电器C的输入端连接至第一电池组的正极，第二继电器D的输入端连接至第二电池组的正极；第一继电器C的输出端和第二继电器D的输出端与供电用户端的正极相连。
在实施中，高压继电器G、第一继电器C闭合，第二继电器D、第三继电器E、第四继电器F断开，从而实现第一电池组的供电，而第四继电器F闭合后，实现第二电池组的充电操作。
当第四继电器F断开后，第二继电器D闭合、第一继电器C断开，实现第二电池组的供电，而第三继电器闭合后，实现第一电池组的充电操作。
可选的，在所述储能转换装置中，还设有连接至继电器控制电路的公共控制端。第一继电器C的第一控制端、第二继电器D的第一控制端、第三继电器E的第一控制端、第四继电器F的第一控制端、高压继电器G的第一控制端均连接至所述公共控制端上；
可选的，在所述储能转换装置中，在继电器控制电路上还设有对继电器组件中的每个继电器进行控制的单独控制端。
在实施中，为了对继电器组件中的每个继电器进行精确控制，在继电器控制电路中设有对每个继电器进行控制的单独控制端。第一继电器C的第二控制端、第二继电器D的第二控制端、第三继电器E的第二控制端、第四继电器F的第二控制端分别连接至继电器控制电路的单独控制端，高压继电器的第二控制端均连接在单独控制端上。能够保证继电器控制电路可以实施获取每个继电器的开闭情况，对每个电池组的供电、充电过程进行控制。
可选的，在所述储能转换装置中，还包括通过对继电器控制电路的导通进行控制从而对发电装置、继电器组件、第一电池组、第二电池组进行控制的控制系统。
在实施中，为了对两个电池组的供电、充电过程进行精确控制，在储能切换装置中设有控制系统，该控制系统表现为安装在继电器控制电路中控制芯片内的控制程序。该控制程序的目的在于根据电压比较电路实时获取到的两个电池组的电压值，根据预设的时长和预设电压阈值对两个电池组充供电线路上的继电器进行控制，从而实现两个电池组分别处于充电、供电状态的准确切换。
可选的，所述储能转换装置，还包括对控制系统的控制状态进行实时显示和控制的触摸设备。
在实施中，为了能够对整个切换过程进行了解，在储能转换装置中还设有触摸设备，典型的该触摸设备为工业触摸屏，能够实时显示继电器组件中每个继电器的开闭状态、以及每个电池组当前是处于供电状态还是充电状态。
如图3所示，该储能转换装置的具体使用流程为：
11、在该储能转换装置启动时，储能转换装置接收到外部发送的供电请求。
12、在接收到供电请求后，首先获取第一电池组和第二电池组各自的电压值，通过电压比较电路选取电压较高的电池组通过输出端向外界进行供电，另一组电池接收发电装置发出的电能进行充电。
13、间隔预设时长或监测到进行供电的电池组电压值低于预设阈值后，继电器控制电路对继电器组件进行控制，令进行供电的电池组充电，令另一电池组进行供电。
14、重复步骤13中的操作，待供电状态下的电池组电压低于预设阈值或供电时长超过预设时长后，将两个电池组的充电、供电状态进行切换。
15、直至供电请求终止或两个电池组均因电量过低发出报警信号时终止。
在上述步骤中，基于图2中的具体电路结构，步骤12的具体操作方式为：
接通继电器组件中的高压继电器G，接着连通第一继电器C，断开第二继电器D、第三继电器E、第四继电器F的电路连接，此时，第一电池组通过向外部供电的输出端进行供电。
间隔若干毫秒后，令第四继电器F吸合，发电装置对第二电池组进行充电。
步骤13的具体步骤为：令第四继电器F断开，从而切换第二电池组的充电线路，间隔若干毫秒后，将第二继电器D吸合若干毫秒后，断开第一继电器C，使得第二电池组经第二继电器D进行供电。
间隔若干毫秒后，第三继电器E吸合，发电装置通过第三继电器E对第一电池组进行充电。
值得注意的是，在每个步骤中进行继电器切换时，均需要间隔若干毫秒，是为了防止同一时刻下两个电池组可能会同时处于供电或充电的状态，增大发电装置的负荷。
本发明提供了一种能量守恒储能转换装置，包括：包含第一电池组和第二电池组在内的电池组件，在电池组件上连接有对电池组件充电线路、放电线路进行切换的包括继电器控制电路一和继电器控制电路二的继电器控制电路，在继电器控制电路一的输入端连接有发电装置，在继电器控制电路二的输出端连接有供电用户端；在继电器控制电路一、继电器控制电路二的控制端连接有继电器组件。通过令装置中的两个电池组一组用于放电的同时，令另一电池组进行充电。当用于放电的电池组电量接近耗尽时，将之前处于充电状态的电池组切换至放电状态，将耗尽电量的电池组进行充电。重复上述步骤，通过两个电池组的不断切换，能够延长车辆的续航里程。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，所述储能转换装置，包括：
包含第一电池组和第二电池组在内的电池组件，在电池组件上连接有对电池组件充电线路、放电线路进行切换的包括继电器控制电路一和继电器控制电路二的继电器控制电路，在继电器控制电路一的输入端连接有发电装置，在继电器控制电路二的输出端连接有供电用户端；
在继电器控制电路一、继电器控制电路二的控制端连接有继电器组件。
2.根据权利要求1所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，所述继电器组件包括高压继电器，以及连接在高压继电器上的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器；
所述的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器为高压固态继电器。
3.根据权利要求2所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，在所述储能转换装置中：
发电装置的正极与第三继电器、第四继电器的输入端相连，第三继电器的输出端与第一电池组的正极连接，第四继电器的输出端与第二电池组的正极连接；
第一电池组的负极、第二电池组的负极经高压继电器连接至供电用户端的负极。
4.根据权利要求2所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，在所述储能转换装置中：
第一继电器的输入端连接至第一电池组的正极，第二继电器的输入端连接至第二电池组的正极；
第一继电器的输出端和第二继电器的输出端与供电用户端的正极相连。
5.根据权利要求1所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，在所述储能转换装置中：
所述继电器控制电路上设有公共控制端。
6.根据权利要求5所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，在所述储能转换装置中：
第一继电器的第一控制端、第二继电器的第一控制端、第三继电器的第一控制端、第四继电器的第一控制端均连接至所述公共控制端上。
7.根据权利要求1所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，在所述储能转换装置中：
所述继电器控制电路上还设有对继电器组件中的每个继电器进行控制的单独控制端。
8.根据权利要求7所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，在所述储能转换装置中：
第一继电器的第二控制端、第二继电器的第二控制端、第三继电器的第二控制端、第四继电器的第二控制端连接至继电器控制电路的单独控制端；
高压继电器的第一控制端、第二控制端均连接在单独控制端上。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，在所述储能转换装置中，还包括通过对继电器控制电路的导通进行控制从而对发电装置、继电器组件、第一电池组、第二电池组进行控制的控制系统。
10.根据权利要求9所述的一种能量守恒储能转换装置，其特征在于，所述储能转换装置，还包括对控制系统的控制状态进行实时显示和控制的触摸设备。
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