CN111525649A - 一种蓄电池分时利用控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池分时利用控制电路对两组蓄电池的供电电路、绿色能源充电电路进行分时控制，包括：电压比较部分，对两组蓄电池的电压与最低阈值电压、饱和电压分别进行比较；译码器芯片部分，将电压比较部分的比较结果编译后输出至或非门部分；或非门部分，接收译码器芯片部分的输出信号，转换为四路输出信号输出；控制信号反馈部分，将或非门部分的四路输出信号反馈至蓄电池分别进行两组蓄电池的供电电路、充电电路控制。本发明提出的一种风光互补小型电瓶车的蓄电池分时利用控制电路，该控制电路不仅电路简单、节约能源、绿色环保、对蓄电池有保护、安全程度高，而且提高了蓄电池的利用率、使用寿命和电瓶车的续航能力。

Description

一种蓄电池分时利用控制电路
技术领域
本发明涉及电子控制技术领域，具体涉及一种风光互补小型电瓶车的蓄电池分时利用控制电路。
背景技术
电瓶车是一种以蓄电池（电瓶）提供电能的车辆，市面上大部分蓄电池为铅酸蓄电池，这种蓄电池成本低、性价比高、还可以反复利用，电瓶车具有绿色环保、轻巧方便的优点，随着汽车数量的增多，停车位难寻，越来越多的人都选择电瓶车出行。但是目前市面上的电瓶车一般只有一组蓄电池进行供电，这种现有的电瓶车存在一定的缺陷，当一组蓄电池无法供电时，会导致电瓶车无法正常使用，带给使用者很大的困扰，除此之外，现在普遍采用的插头充电方式存在一定缺陷，当充电完成后，使用者如果忘记拔掉电源插头，导致蓄电池过充电，会减少蓄电池寿命。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种节约能源、有效延长蓄电池使用寿命、风光互补充放电方式的蓄电池分时利用控制电路。
为了达到上述目的，本发明提供了一种蓄电池分时利用控制电路对两组蓄电池的供电电路、绿色能源充电电路进行分时控制，包括：
基准电压选择部分，为电压比较部分提供基准电压；
电压比较部分，对两组蓄电池的电压与基准电压选择部分提供的基准电压分别进行比较；
译码器芯片部分，将电压比较部分的比较结果编译后输出至或非门部分；
或非门部分，接收译码器芯片部分的输出信号，转换为四路输出信号输出；
控制信号反馈部分，将或非门部分的四路输出信号反馈至蓄电池分别进行两组蓄电池的供电电路、充电电路控制，并反馈控制基准电压选择部分。
具体的，本发明应用于电瓶车内部两组蓄电池分别为蓄电池1和蓄电池2，它们由本发明分时利用控制电路进行分时利用，该分时利用控制电路包括基于74LS138译码器的控制电路和风光互补的充放电控制电路，其中基于74LS138译码器的控制电路包括电压比较部分、译码器芯片部分、或非门部分、控制信号反馈部分、基准电压选择部分，电压比较部分的电压比较器型号为LM339，译码器芯片部分的译码器型号为74LS138，或非门部分产生四路控制信号，控制信号反馈部分可控制基准电压选择部分；风光互补的充放电控制电路包括太阳能电源充电部分、风能电源充电部分、外部电源充电部分、比较电压输出部分、外部负载部分。
进一步，电压比较部分包括电压比较器U2、电阻R3、电阻R2、电阻R4、电阻R7；译码器芯片部分包括译码器U1、电阻R1、温度传感器R5。
所述基准电压选择部分包括：最小阈值参考电压源部分，饱和电压参考电压源部分，控制信号反馈部分；
所述的最小阈值参考电压源部分包括两条支路：第一条支路是，最小阈值参考电压源，电阻R9，二极管D3并与电压比较部分的电阻R4相连接；第二条支路是，最小阈值参考电压源，经过并联支路，电磁继电器RL1，二极管D2并与电压比较部分的电阻R7相连接；所述的并联支路为电阻R8与二极管D6串联之后与电阻R10和二极管D5并联。所述最小阈值参考电压源部分的功能为，给电压比较部分提供最小阈值参考电压，当蓄电池电压小于最小阈值电压时，表示蓄电池将处于充电状态。
所述的饱和电压参考电压源部分也包括两条支路：第一条支路是，饱和电压参考电压源，电阻R6，二极管D4，三极管Q2，电容C2，其中电容C2与三极管Q2并联之后，与电压比较部分的电阻R4和最小阈值参考电压源部分的二极管D3相连接；第二条支路是，饱和电压参考电压源，电阻R6，与最小阈值参考电压源部分的二极管D1相连之后，与三极管Q1，电容C1相连，其中电容C1与三极管Q1并联之后与电压比较部分的电阻R7相连。所述饱和电压参考电压源部分的功能为，给电压比较部分提供饱和电压参考电压值，当蓄电池电压大于饱和电压时，表示蓄电池将不处于充电状态。
其中电压比较器U2的引脚7外接电阻R4,电阻R4与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极经电阻R9与最小阈值参考电压源部分连接，与电阻R4相连的另一路电路与饱和电压参考电压源部分连接，蓄电池1、2输入信号比较电压分别接通电压比较器U2的输入信号比较端IN1、IN2并分别与电压比较器U2的引脚6、引脚4连接,电压比较器U2的引脚5外接电阻R7与基准电压选择部分连接，电压比较器U2的引脚1经电阻R3与其引脚3相连，电压比较器U2的引脚2经电阻R2与其引脚3相连，电压比较器U2的引脚1、引脚2分别连接至译码器U1的引脚2、引脚3，译码器U1的引脚1与地连接，译码器U1的引脚6与电阻R1、温度传感器R5连接，译码器U1的引脚4、引脚5分别与过电压保护控制模块、过电流保护控制模块连接。
进一步，或非门部分包括非门U6、非门U8、非门U3、非门U5、非门U10、或门U9、或门U7、或门U4；控制信号反馈部分包括非门U14、非门U15、与门U12、与门U13、或门U11；
或非门部分将译码器U1输出端信号转换为四路控制信号输出，其中或门U9和或门U7分别输出蓄电池1和蓄电池2充电模式控制信号，或门U4和非门U10分别输出蓄电池1和蓄电池2供电模式控制信号；
或门U7的输出信号作为与门U12的输入信号，非门U10的输出信号经非门U14作为与门U12的另一个输入信号，或门U9的输出信号作为与门U13的输入信号，或门U4的输出信号经非门U15作为与门U13的另一个输入信号，与门U12和与门U13的输出信号作为或门U11的输入信号，或门U11的输出信号与继电器RL1相连。
所述控制信号反馈部分包括三个反馈信号支路：第一个反馈信号支路为，蓄电池2的供电信号经过非门U14和与门U12的一个输入端相连，蓄电池2的充电信号和与门U12的另一个输入端相连，与门U12的输出信号与基准电压选择部分Q1的基极相连；第二个反馈信号支路为，蓄电池1的供电信号经过非门U15和与门U13的一个输入端相连，蓄电池1的充电信号和与门U13的另一个输入端相连，与门U13的输出信号与基准电压选择部分Q2的基极相连；第一个反馈信号支路为，与门U12、与门U13的输出信号作为或门U11的输入信号，或门U11的输出信号与电磁继电器RL1相连；由此通过控制信号反馈部分为基准电压选择部分产生控制信号。
当蓄电池1的电压小于最低阈值电压时，与门U13输出的控制信号导通三极管Q2的基极，使得三极管Q2导通，二极管D4亮，使得蓄电池1为充电状态；与三极管Q2相连的电容C2既能防止电流回流，也可延迟三极管Q2的关断，使得供电平稳；
当蓄电池1的电压大于最低阈值电压时，与门U13输出的控制信号不导通三极管Q2的基极，使得三极管Q2截止，使得蓄电池1为供电状态；
当蓄电池2的电压小于最低阈值电压时，与门U12输出的控制信号导通三极管Q1的基极，使得三极管Q1导通，二极管D1亮，使得蓄电池2为充电状态；与三极管Q1相连的电容C1既能防止电流回流，也可延迟三极管Q1的关断，使得供电平稳；
当蓄电池2的电压大于最低阈值电压时，若蓄电池1的电压小于最低阈值电压，与门U12输出的控制信号不导通三极管Q1的基极，使得三极管Q1截止，使得蓄电池2为供电状态；若蓄电池1的电压也大于最低阈值电压，则蓄电池1供电。
进一步，所述风光互补的充放电控制电路中所述太阳能电源充电部分包括：太阳能电源、三极管Q1、三极管Q2、电容C1、电容C2；所述风能电源充电部分包括：风能电源、三极管Q5、三极管Q6、整流器、电容C3、电容C4；所述外部电源充电部分包括：外部电源、开关；所述比较电压输出部分包括：电阻RK1、电阻RK2、电阻RK3、电阻RK4，其中电阻RK1与电阻RK2之间引出一条线作为蓄电池1输入信号比较端IN1，电阻RK3和电阻RK4之间引出一条线作为蓄电池2输入信号比较端IN2；所述外部负载部分包括:三极管Q3、三极管Q4；
当蓄电池1充电模式控制信号为高电平时，三极管Q1、Q5导通，太阳能电源和风能电源同时给蓄电池1充电；当蓄电池2充电模式控制信号为高电平时，三极管Q2、Q6导通，太阳能电源和风能电源同时给蓄电池2充电；当蓄电池1供电模式控制信号为高电平时，三极管Q3导通，蓄电池1给负载供电；当蓄电池2供电模式控制信号为高电平时，三极管Q4导通，蓄电池2给负载供电。
本发明相比现有技术具有以下有益效果：本发明提出的一种风光互补小型电瓶车的蓄电池分时利用控制电路，该控制电路不仅电路简单、节约能源、绿色环保、对蓄电池有保护、安全程度高，而且提高了蓄电池的利用率、使用寿命和电瓶车的续航能力。
附图说明
图1是本发明蓄电池分时利用控制电路中风光互补的充放电控制电路的结构示意图；
图2是本发明蓄电池分时利用控制电路中基于74LS138译码器的控制电路的结构示意图；
图3是本发明蓄电池分时利用控制电路的逻辑流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段和功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明用于对包含两组蓄电池1、2的电瓶车进行蓄电池分时利用充放电控制，包括风光互补的充放电控制电路和基于74LS138译码器的控制电路。
如图1所示，该控制电路为风光互补的充放电控制电路，该充放电控制电路包括太阳能电源充电部分、风能电源充电部分、外部电源充电部分、比较电压输出部分、外部负载部分；所述太阳能电源充电部分包括：太阳能电源、三极管Q1、三极管Q2、电容C1、电容C2；所述风能电源充电部分包括：风能电源、三极管Q5、三极管Q6、整流器、电容C3、电容C4；所述外部电源充电部分包括：外部电源、开关；所述比较电压输出部分包括：电阻RK1、电阻RK2、电阻RK3、电阻RK4，其中电阻RK1与电阻RK2之间引出一条线作为蓄电池1输入信号比较端IN1，电阻RK3和电阻RK4之间引出一条线作为蓄电池2输入信号比较端IN2；所述外部负载部分包括:三极管Q3、三极管Q4；
当蓄电池1充电模式控制信号为高电平时，三极管Q1、Q5导通，太阳能电源和风能电源同时给蓄电池1充电；当蓄电池2充电模式控制信号为高电平时，三极管Q2、Q6导通，太阳能电源和风能电源同时给蓄电池2充电；当蓄电池1供电模式控制信号为高电平时，三极管Q3导通，蓄电池1给负载供电；当蓄电池2供电模式控制信号为高电平时，三极管Q4导通，蓄电池2给负载供电。
如图2所示，该控制电路为基于74LS138译码器的控制电路，该电路会对图1中的蓄电池1、蓄电池2的工作模式产生控制信号。该控制电路包括电压比较部分、译码器芯片部分、或非门部分、控制信号反馈部分、基准电压选择部分，其中所述电压比较部分的比较器型号为LM339，所述译码器芯片部分的译码器型号为74LS138，所述或非门部分产生四路控制信号，所述控制信号反馈部分可控制所述基准电压选择部分。
其中所述电压比较部分包括电压比较器U2、电阻R3、电阻R2、电阻R4、电阻R7；所述译码器芯片部分包括译码器U1、电阻R1、温度传感器R5；
其中，基准电压选择部分包括：最小阈值参考电压源部分，饱和电压参考电压源部分，控制信号反馈部分；
所述的最小阈值参考电压源部分包括两条支路：第一条支路是，最小阈值参考电压源，电阻R9，二极管D3并与电压比较部分的电阻R4相连接；第二条支路是，最小阈值参考电压源，经过并联支路，电磁继电器RL1，二极管D2并与电压比较部分的电阻R7相连接；所述的并联支路为电阻R8与二极管D6串联之后与电阻R10和二极管D5并联。所述最小阈值参考电压源部分的功能为，给电压比较部分提供最小阈值参考电压，当蓄电池电压小于最小阈值电压时，表示蓄电池将处于充电状态。
所述的饱和电压参考电压源部分也包括两条支路：第一条支路是，饱和电压参考电压源，电阻R6，二极管D4，三极管Q2，电容C2，其中电容C2与三极管Q2并联之后，与电压比较部分的电阻R4和最小阈值参考电压源部分的二极管D3相连接；第二条支路是，饱和电压参考电压源，电阻R6，与最小阈值参考电压源部分的二极管D1相连之后，与三极管Q1，电容C1相连，其中电容C1与三极管Q1并联之后与电压比较部分的电阻R7相连。所述饱和电压参考电压源部分的功能为，给电压比较部分提供饱和电压参考电压值，当蓄电池电压大于饱和电压时，表示蓄电池将不处于充电状态。
其中电压比较器U2的引脚7外接电阻R4,电阻R4与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极经电阻R9与最小阈值参考电压源部分连接，与电阻R4相连的另一路电路与饱和电压参考电压源部分连接，蓄电池1、2输入信号比较电压分别接通电压比较器U2的输入信号比较端IN1、IN2并分别与电压比较器U2的引脚6、引脚4连接,电压比较器U2的引脚5外接电阻R7与基准电压选择部分连接，电压比较器U2的引脚1经电阻R3与芯片的供电电压源相连，电压比较器U2的引脚2经电阻R2与芯片的供电电压源相连，电压比较器U2的引脚1、引脚2分别连接至译码器U1的引脚2、引脚3，译码器U1的引脚1与地连接，译码器U1的引脚6与电阻R1、温度传感器R5连接，译码器U1的引脚4、引脚5分别与过电压保护控制模块、过电流保护控制模块连接。
其中所述或非门部分包括非门U6、非门U8、非门U3、非门U5、非门U10、或门U9、或门U7、或门U4；所述基于74LS138译码器的控制电路的控制信号反馈部分包括非门U14、非门U15、与门U12、与门U13、或门U11；或非门部分将译码器U1输出端信号转换为四路控制信号输出，其中或门U9和或门U7分别输出蓄电池1和蓄电池2充电模式控制信号，或门U4和非门U10分别输出蓄电池1和蓄电池2供电模式控制信号；或门U7的输出信号作为与门U12的输入信号，非门U10的输出信号经非门U14作为与门U12的另一个输入信号，或门U9的输出信号作为与门U13的输入信号，或门U4的输出信号经非门U15作为与门U13的另一个输入信号，与门U12和与门U13的输出信号作为或门U11的输入信号，或门U11的输出信号与继电器RL1相连。
所述控制信号反馈部分包括三个反馈信号支路：第一个反馈信号支路为，蓄电池2的供电信号经过非门U14和与门U12的一个输入端相连，蓄电池2的充电信号和与门U12的另一个输入端相连，与门U12的输出信号与基准电压选择部分Q1的基极相连；第二个反馈信号支路为，蓄电池1的供电信号经过非门U15和与门U13的一个输入端相连，蓄电池1的充电信号和与门U13的另一个输入端相连，与门U13的输出信号与基准电压选择部分Q2的基极相连；第一个反馈信号支路为，与门U12、与门U13的输出信号作为或门U11的输入信号，或门U11的输出信号与电磁继电器RL1相连；由此通过控制信号反馈部分为基准电压选择部分产生控制信号。
当蓄电池1的电压小于最低阈值电压时，与门U13输出的控制信号导通三极管Q2的基极，使得三极管Q2导通，二极管D4亮，使得蓄电池1为充电状态；与三极管Q2相连的电容C2既能防止电流回流，也可延迟三极管Q2的关断，使得供电平稳；
当蓄电池1的电压大于最低阈值电压时，与门U13输出的控制信号不导通三极管Q2的基极，使得三极管Q2截止，使得蓄电池1为供电状态；
当蓄电池2的电压小于最低阈值电压时，与门U12输出的控制信号导通三极管Q1的基极，使得三极管Q1导通，二极管D1亮，使得蓄电池2为充电状态；与三极管Q1相连的电容C1既能防止电流回流，也可延迟三极管Q1的关断，使得供电平稳；
当蓄电池2的电压大于最低阈值电压时，若蓄电池1的电压小于最低阈值电压，与门U12输出的控制信号不导通三极管Q1的基极，使得三极管Q1截止，使得蓄电池2为供电状态；若蓄电池1的电压也大于最低阈值电压，则蓄电池1供电。
如图3所示，当两个蓄电池电压均大于最低阈值电压时，默认蓄电池1（即图示电瓶1）供电，
（1）如果蓄电池1的供电电压大于最低阈值电压，蓄电池1充电线路断开，默认蓄电池1供电，控制电路结束并重新开始。
（2）如果蓄电池1的供电电压小于最低阈值电压，蓄电池1供电线路断开，充电线路闭合，
若蓄电池2（即图示电瓶2）供电电压大于最低阈值电压，则蓄电池2充电线路断开，默认蓄电池2供电，控制电路结束并重新开始；
若蓄电池2的供电电压小于最低阈值电压，则蓄电池2供电线路断开，充电线路闭合，充电过程中若蓄电池2当前电压小于饱和电压，则继续充电，直至充电至大于饱和电压时，蓄电池2充电线路断开，控制电路结束并重新开始；
若蓄电池1充电至其当前电压大于饱和电压时，蓄电池1充电线路断开，控制电路结束并重新开始。
本发明的有益效果是：本发明提出的一种风光互补小型电瓶车的蓄电池分时利用控制电路，该控制电路不仅电路简单、节约能源、绿色环保、对蓄电池有保护、安全程度高，而且提高了蓄电池的利用率、使用寿命和电瓶车的续航能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述蓄电池分时利用控制电路对两组蓄电池的供电电路、绿色能源充电电路进行分时控制，包括：
基准电压选择部分，为电压比较部分提供基准电压；
电压比较部分，对两组蓄电池的电压与基准电压选择部分提供的基准电压分别进行比较；
译码器芯片部分，将电压比较部分的比较结果编译后输出至或非门部分；
或非门部分，接收译码器芯片部分的输出信号，转换为四路输出信号输出；
控制信号反馈部分，将或非门部分的四路输出信号反馈至蓄电池分别进行两组蓄电池的供电电路、充电电路控制，并反馈控制基准电压选择部分。
2.根据权利要求1所述的蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述基准电压选择部分包括：
最小阈值参考电压源部分，给电压比较部分提供最小阈值参考电压值；
饱和电压参考电压源部分，给电压比较部分提供饱和电压参考电压值。
3.根据权利要求2所述的蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述最小阈值参考电压源部分和饱和电压参考电压源部分均包括两条支路；所述电压比较部分包括电压比较器U2、电阻R3、电阻R2、电阻R4、电阻R7；所述电压比较器U2的引脚7外接电阻R4，电阻R4经其中一条最小阈值参考电压源部分的二极管D3、电阻R9与最小阈值参考电压源连接，与电阻R4相连的另一路电路经其中一条饱和电压参考电压源部分的并联的电容C2、三极管Q2后、经二极管D4、电阻R6后与饱和电压参考电压源连接；另一条最小阈值参考电压源部分的最小阈值参考电压源经并联支路、电磁继电器RL1、二极管D2，经电压比较部分的电阻R7与电压比较器U2的引脚5相连；所述并联支路为电阻R8与二极管D6串联后与电阻R10和二极管D5并联；另一条饱和电压参考电压源部分的饱和电压参考电压源经电阻R6、二极管D1、并联的三极管Q1和电容C1后，与电压比较部分的电阻R7相连；两组蓄电池的输入信号比较电压分别接通电压比较器U2的输入信号比较端IN1、IN2并分别与电压比较器U2的引脚6、引脚4连接。
4.根据权利要求3所述的蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述译码器芯片部分包括译码器U1、电阻R1、温度传感器R5；所述译码器U1的引脚2、引脚3分别与电压比较器U2的引脚1、引脚2连接，译码器U1的引脚1与地连接，译码器U1的引脚6与电阻R1、温度传感器R5连接，译码器U1的引脚4、引脚5分别与过电压保护控制模块、过电流保护控制模块连接。
5.根据权利要求4所述的蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述两组蓄电池为蓄电池1、蓄电池2；所述或非门部分包括非门U6、非门U8、非门U3、非门U5、非门U10、或门U9、或门U7、或门U4；非门U8、非门U3、非门U6、非门U5分别与译码器U1的引脚15、13、11、9连接；非门U10与译码器U1的引脚11连接，输出蓄电池2供电控制信号；或门U9与非门U6、非门U8连接，输出蓄电池1的充电控制信号；或门U7与非门U8、非门U3连接，输出蓄电池2的充电控制信号；或门U4与非门U3、非门U5连接，输出蓄电池1的供电控制信号。
6.根据权利要求5所述的蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述控制信号反馈部分包括非门U14、非门U15、与门U12、与门U13、或门U11；所述或非门部分的或门U7的输出信号作为与门U12的输入信号，非门U10的输出信号经非门U14作为与门U12的另一个输入信号，或门U9的输出信号作为与门U13的输入信号，或门U4的输出信号经非门U15作为与门U13的另一个输入信号，与门U12和与门U13的输出信号作为或门U11的输入信号，或门U11的输出信号与继电器RL1相连。
7.根据权利要求6所述的蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述蓄电池分时利用控制电路还包括比较电压输出部分、外部电源充电部分；所述蓄电池的绿色能源充电电路包括太阳能电源充电部分、风能电源充电部分；所述蓄电池的供电电路包括外部负载部分；所述太阳能电源充电部分包括太阳能电源、三极管Q1、三极管Q2、电容C1、电容C2；所述风能电源充电部分包括风能电源、三极管Q5、三极管Q6、整流器、电容C3、电容C4；所述外部电源充电部分包括外部电源、开关；所述比较电压输出部分包括电阻RK1、电阻RK2、电阻RK3、电阻RK4，其中电阻RK1与电阻RK2之间引出一条线作为蓄电池1输入信号比较端IN1，电阻RK3和电阻RK4之间引出一条线作为蓄电池2输入信号比较端IN2；所述外部负载部分包括三极管Q3、三极管Q4；所述控制信号反馈部分的与门U12和与门U13的输出信号分别作为三极管Q1和三极管Q2的控制信号；当控制信号反馈部分输出的蓄电池1充电控制信号为高电平时，三极管Q1、Q5导通，太阳能电源和风能电源同时给蓄电池1充电；当控制信号反馈部分输出的蓄电池充电控制信号为高电平时，三极管Q2、Q6导通，太阳能电源和风能电源同时给蓄电池2充电；当控制信号反馈部分输出的蓄电池1供电控制信号为高电平时，三极管Q3导通，蓄电池1给负载供电；当控制信号反馈部分输出的蓄电池2供电控制信号为高电平时，三极管Q4导通，蓄电池2给负载供电。
8.根据权利要求7所述的蓄电池分时利用控制电路，其特征在于：所述电压比较器U2采用LM339，所述译码器U1采用74LS138。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103023334A (zh) * 2012-11-26 2013-04-03 北京工业大学 一种多余度航空电源及其启动方法
CN107819352A (zh) * 2017-10-30 2018-03-20 新克科技有限公司 一种光电储能系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103023334A (zh) * 2012-11-26 2013-04-03 北京工业大学 一种多余度航空电源及其启动方法
CN107819352A (zh) * 2017-10-30 2018-03-20 新克科技有限公司 一种光电储能系统

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