CN109687546A - 一种功率增益充电控制电路及其控制方法 - Google Patents

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李艳潮
王晓锋
马伟鸿
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Li Yanchao
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Abstract

本发明公开了一种功率增益充电控制电路，该电路包括有压倍升压器，压倍升压器的前端与外部电池或太阳能发电板的输出端连接，压倍升压器的后端与蓄电池或外部负载连接，该电路工作时，外部电池或太阳能发电板为压倍升压器提供原始电源，压倍升压器将原始电源升压并调节功率后输出，对蓄电池充电或驱动外部负载工作。该电路具有节能环保、安全高效、制造成本低等有益效果。

Description

一种功率增益充电控制电路及其控制方法
技术领域
本发明属于电力管理技术领域，特别涉及一种功率增益充电控制电路及其控制方法。
背景技术
能源系统中，两组电池互相倒相技术至关重要，电池能够提供给增益器起高频6000HZ产生功率，并对回路电池进行充电与放电，高效率的充电管理，实现能源的最大化利用，是现今能源技术中亟待解决的问题。
以太阳能电池为例，在申请号为“201010281739.6”的专利申请文件中公开了一种可提高太阳能充电效率的控制装置及其控制方法，其控制装置包括太阳能板、蓄电池、二极管继电器和继电器的控制电路；二极管连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中；继电器与二极管并联连接，控制电路连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中，该控制电路的输出接至继电器的线圈输入端。其控制方法为控制电路实时检测充电回路中的电流信号，当电流信号大于预先设定的阈值时，使继电器将二极管短路，太阳能板直接对蓄电池进行充电；当电流信号小于预先设定的阈值时，控制电路未输出信号，则二极管重新接入充电回路中。该发明中公开的太阳能充电控制方法仅仅是从自动短接拔除二极管的层面上解决太阳能电池板的充电效率问题，其在根本上并未改善太阳能发电板发电效率低、蓄电池充电效率低的问题。
常见的太阳能发电板的输出端通常连接蓄电池，太阳能电池板将太阳能转换为电能后，首先对蓄电池充电，再由蓄电池对外部负载供电，太阳能发电板输出的电压值通常过小，采用恒压充电或恒流充电的方法对蓄电池充电往往需要耗费大量的时间。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用高频脉冲对蓄电池进行充电进而提高蓄电池的充电效率的功率增益充电控制电路及其控制方法，有效节省太阳能电池板面积，是新能源的一种，适合于代替目前家用太阳能。
本发明的另一个目的在于提供一种功率增益充电控制电路及其控制方法，电路结构简单，充电耗时短，能源利用率高。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种功率增益充电控制电路，该电路包括有压倍升压器，压倍升压器的前端与外部电池或太阳能发电板，(例如外部电池或太阳能发电板)的输出端连接，压倍升压器的后端与蓄电池或外部负载连接，该电路工作时，外部电池或太阳能发电板为压倍升压器提供原始电源，压倍升压器将原始电源升压并调节功率后输出，对蓄电池充电或驱动外部负载工作。
在现有技术中，外部电池或太阳能发电板的发电效率通常较低。以太阳能发电装置为例，虽然太阳能发电具有清洁、方便安装等优点，但受制于现有的太阳能发电装置发电效率高、其产生的电能功率低等特点，现有的太阳能装置很难在具体生活中广泛推广。本发明中提供的功率增益控制电路，外部电池或太阳能发电板为压倍增益器提供原始电源，压倍增益器利用现有技术中常用的起频器起频，并通过频率增益电路将的原始低频电能增益，将原始电能中的频率提高，最高可将频率提高到至6000HZ，提高其功率，同时利用脉冲充电对负载电池高效充电，负载电池负载电池对负载放电，驱动高功率的用电器。
进一步地，压倍升压器中包括有激励变压模块，激励变压模块的前端与外部电池或太阳能发电板的输出端连接，以此实现对外部电池或太阳能发电板输出的激励信号进行初步变压处理。外部电池或太阳能发电板为全电路提供电源基础，但外部电池或太阳能发电板输出的点与压倍变压器之间仍存在电压的不匹配，设置激励变压模块可将发电机输送的电压调整至合适的范围内，以便后续电路使用。
进一步地，压倍升压器中还包括有前置增益放大模块，前置增益放大模块的前端与激励变压模块的输出端连接，前置增益放大模块将激励变压模块中处理完成的激励信号进行增益放大处理。
进一步地，压倍升压器中还包括有平衡控制模块，平衡控制模块的前端与前置增益放大模块的输出端连接，平衡控制模块用以校正增益放大模块的输出频率。
进一步地，压倍升压器中还包括有充电保护模块，充电保护模块的前端与平衡控制模块的输出端连接，充电保护模块用以对蓄电池进行过充与过放保护。
进一步地，压倍升压器中还包括有回流控制模块，回流控制模块的前端与充电保护模块的输出端连接，回流控制模块用以实时监测蓄电池或外部负载的用电情况，并将蓄电池或外部负载剩余的功率回流至激励变压模块的前端。
进一步地，压倍升压器中还包括有整机安全监测模块，整机安全监测模块分别与激励变压模块、前置增益放大模块、平衡控制模块、充电保护模块和回流控制模块连接，整机安全侦测模块用以实时侦测压倍升压器中各模块的相关工作参数，并将侦测到的参数回馈到各模块中，方便各模块针对对应工作参数进行的进一步的分析并控制。
本发明的有益效果为：首先，本发明提供的功率增益放大电路在很大程度上降低了对外部电池或太阳能发电板的要求，外部电池或太阳能发电板转化的功率经本电路后得到放大，可对蓄电池利用脉冲快速充电或驱动大功率的负载，在很大程度上减小了对发电机的功率要求，节能环保。
其次，本发明提供的电路结构简单，布局紧凑，利用小成本的电子元器件即可电路功能，制造成本低，容易实现。
最后，由于加设了整机安全侦测模块，本发明提供的电路得以自动监测全电路中各模块的工作情况，并将监测结果反馈到各模块中，方便各模块对监测结果分析后进行进一步的控制，安全方便，全电路自动化程度高。
附图说明
图1是本发明功率增益充电控制电路与外部电池或太阳能发电板和蓄电池以及负载的连接关系框图。
图2是本发明功率增益充电控制电路中压倍升压器的原理框图。
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。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
参见图1-2所示，本发明提供一种功率增益充电控制电路，该电路包括有压倍升压器，压倍升压器的前端与外部电池或太阳能发电板的输出端连接，压倍升压器的后端与蓄电池或外部负载连接，该电路工作时，外部电池或太阳能发电板为压倍升压器提供原始电源，压倍升压器将原始电源升压并调节功率后输出，对蓄电池充电或驱动外部负载工作。
在现有技术中，外部电池或太阳能发电板的发电效率通常较低。以太阳能发电装置为例，虽然太阳能发电具有清洁、方便安装等优点，但受制于现有的太阳能发电装置发电效率高、其产生的电能功率低等特点，现有的太阳能装置很难在具体生活中广泛推广。本发明中提供的功率增益控制电路，外部电池或太阳能发电板为压倍增益器提供原始电源，压倍增益器利用现有技术中常用的起频器起频，并通过频率增益电路将的原始低频电能增益，将原始电能中的频率提高，最高可将频率提高到至6000HZ，提高其功率，同时利用脉冲充电对负载电池高效充电，负载电池负载电池对负载放电，驱动高功率的用电器。
进一步地，压倍升压器中包括有激励变压模块，激励变压模块的前端与外部电池或太阳能发电板的输出端连接，以此实现对外部电池或太阳能发电板输出的激励信号进行初步变压处理。外部发电装置为全电路提供电源基础，但外部电池或太阳能发电板输出的点与压倍变压器之间仍存在电压的不匹配，设置激励变压模块可将发电机输送的电压调整至合适的范围内，以便后续电路使用。
进一步地，压倍升压器中还包括有前置增益放大模块，前置增益放大模块的前端与激励变压模块的输出端连接，前置增益放大模块将激励变压模块中处理完成的激励信号进行增益放大处理。
进一步地，压倍升压器中还包括有平衡控制模块，平衡控制模块的前端与前置增益放大模块的输出端连接，平衡控制模块用以校正增益放大模块的输出频率。
进一步地，压倍升压器中还包括有充电保护模块，充电保护模块的前端与平衡控制模块的输出端连接，充电保护模块用以对蓄电池进行过充与过放保护。
进一步地，压倍升压器中还包括有回流控制模块，回流控制模块的前端与充电保护模块的输出端连接，回流控制模块用以实时监测蓄电池或外部负载的用电情况，并将蓄电池或外部负载剩余的功率回流至激励变压模块的前端。
进一步地，压倍升压器中还包括有整机安全监测模块，整机安全监测模块分别与激励变压模块、前置增益放大模块、平衡控制模块、充电保护模块和回流控制模块连接，整机安全侦测模块用以实时侦测压倍升压器中各模块的相关工作参数，并将侦测到的参数回馈到各模块中，方便各模块针对对应工作参数进行的进一步的分析并控制。
本发明的有益效果为：首先，本发明提供的功率增益放大电路在很大程度上降低了对外部大点装置的要求，外部外部发电装置转化的功率经本电路后得到放大，可对蓄电池利用脉冲快速充电或驱动大功率的负载，在很大程度上减小了对外部发电装置的功率要求，节能环保。
其次，本发明提供的电路结构简单，布局紧凑，利用小成本的电子元器件即可电路功能，制造成本低，容易实现。
最后，由于加设了整机安全侦测模块，本发明提供的电路得以自动监测全电路中各模块的工作情况，并将监测结果反馈到各模块中，方便各模块对监测结果分析后进行进一步的控制，安全方便，全电路自动化程度高。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种功率增益充电控制电路，其特征在于，该电路包括有压倍升压器，所述压倍升压器的前端与外部电池或太阳能发电板的输出端连接，所述压倍升压器的后端与蓄电池或外部负载连接，该电路工作时，外部电池或太阳能发电板为压倍升压器提供原始电源，所述压倍升压器将原始电源升压并调节功率后输出，对蓄电池充电或驱动外部负载工作。
2.如权利要求1所述的功率增益充电控制电路，其特征在于，所述压倍升压器中包括有激励变压模块，所述激励变压模块的前端与外部电池或太阳能发电板的输出端连接，以此实现对外部电池或太阳能发电板输出的激励信号进行初步变压处理。
3.如权利要求2所述的功率增益充电控制电路，其特征在于，所述压倍升压器中还包括有前置增益放大模块，所述前置增益放大模块的前端与激励变压模块的输出端连接，所述前置增益放大模块将激励变压模块中处理完成的激励信号进行增益放大处理。
4.如权利要求3所述的功率增益充电控制电路，其特征在于，所述压倍升压器中还包括有平衡控制模块，所述平衡控制模块的前端与前置增益放大模块的输出端连接，所述平衡控制模块用以校正增益放大模块的输出频率。
5.如权利要求4所述的功率增益充电控制电路，其特征在于，所述压倍升压器中还包括有充电保护模块，所述充电保护模块的前端与平衡控制模块的输出端连接，所述充电保护模块用以对蓄电池进行过充与过放保护。
6.如权利要求5所述的功率增益充电控制电路，其特征在于，所述压倍升压器中还包括有回流控制模块，所述回流控制模块的前端与充电保护模块的输出端连接，所述回流控制模块用以实时监测蓄电池或外部负载的用电情况，并将蓄电池或外部负载剩余的功率回流至激励变压模块的前端。
7.如权利要求1所述的功率增益充电控制电路，其特征在于，所述压倍升压器中还包括有整机安全监测模块，所述整机安全监测模块分别与激励变压模块、前置增益放大模块、平衡控制模块、充电保护模块和回流控制模块连接，所述整机安全侦测模块用以实时侦测压倍升压器中各模块的相关工作参数，并将侦测到的参数回馈到各模块中，方便各模块针对对应工作参数进行的进一步的分析并控制。
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