CN201238204Y - 一种智能高效可扩流蓄电池化成充放电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种蓄电池化成充放电机，包括主控模块、可控硅整流模块、通讯模块、按键和显示模块，特征是还包括数字触发模块。所述数字触发模块共六路，六路并行连接后与主控模块连接。其每一路均独立连接一路可控硅整流电路，每一路中均设置集成控制芯片，该芯片与主控模块中的CPU串行通讯。本实用新型采用复合控制技术实现了回路智能并联扩流，能够输出多个不同最大电流范围，在一台设备上可实现多种不同规格蓄电池的化成；并采用恒定脉冲和限压脉冲两种快速充电方式，该方式比现有常规设备充电可缩短三分之一化成时间、节约四分之一电量，大大提高生产效率并节约电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蓄电池生产过程中的化成充放电机，具体涉及到一种用数字脉冲触发、可扩流的智能蓄电池化成充放电机。
背景技术
化成充放电是蓄电池生产的关键工艺之一，其控制过程直接关系到产品的质量。目前使用的化成设备一般由电源变压器、可控硅整流器和调节控制器组成，调节控制器用来调节充放电电压，电流等参数和控制可控硅的移相触发。但这些设备在化成过程中消耗电能大，充电效率低、时间长，并且一般单独回路只能独立使用，只能输出一个最大电流范围，使得其适用的电池规格受到设备型号的限制。
实用新型内容
本实用新型需解决的问题是提供一种节能、省时、高效，并能够输出多个不同最大电流范围实现一台设备同时支持多种不同规格蓄电池化成的智能蓄电池化成充放电机。
为实现上述目的，本实用新型的采取的技术方案是：提供一种智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，包括主控模块、可控硅整流模块、通讯模块、按键和显示模块，还包括六路并联的数字触发模块，其并联后与CPU串口连接，每一路数字触发模块均独立连接一路可控硅整流模块。
所述主控模块，包括中央处理器CPU及与CPU连接的用于存储工艺指令和运行参数的存储器、用于控制按键和显示模块的集成电路。
所述可控硅整流模块，用于将充电电源整流成脉冲形式的直流电源输出给蓄电池组化成。
所述通讯模块，与主控模块连接，用于与PC机通讯，实现PC机对该设备的集中控制。
所述按键和显示模块，与主控模块连接，作为人机操作界面，按键用于程序编辑和工艺设定，显示模块用于显示各项运行参数和工艺指令。
所述六路并联的数字触发模块中每一路均包括互相之间电连接的控制电路、保护电路、脉冲发生电路。
所述控制电路中设置集成控制芯片，该集成控制芯片串口与CPU串口通过隔离光藕连接，实现串行通讯。
该化成充放电设备采用复合控制技术，即在主控模块中设置中央处理器CPU，将其作为主控制芯片，同时在六路数字触发模块中分别设置从属集成控制芯片，二者以串行方式通讯。
该复合控制技术使所述设备实现了各个回路的智能并联，得以提供4种不同工作模式，输出4个不同的最大电流：
A)、1-6各回路独立运行，每回路最大输出电流为I安培；
B)、1与2，3与4，5与6每两个回路并联使用形成3个独立虚拟回路，每个虚拟回路最大输出电流2I安培；
C)、1、2、3并联，4、5、6并联使用形成2个独立虚拟回路，每个虚拟回路最大输出电流3I安培；
D)、所有6回路并联使用形成1个独立虚拟回路，该虚拟回路最大输出电流6I安培。
本实用新型的有益效果是：
第一，改进了现有充放电设备中单独回路只能独立使用，只能输出一个最大电流范围的缺点，采用复合控制技术实现了回路智能并联、扩流输出，能够输出多个不同的最大电流范围，一台设备可支持多种不同规格蓄电池化成。
第二，采用数字触发技术，应用慢脉冲充电理论，实现了恒定脉冲和限压脉冲两种快速充电方式，该方式同现有常规充放电设备相比，可缩短三分之一化成时间、节约四分之一电量，大大提高了生产效率并节约了电能。
附图说明
图1是本实用新型组成示意框图；
图2是数字触发模块中脉冲发生电路原理示意图；
图3是数字触发模块中控制和保护电路原理示意图；
图4是可控硅整流电路原理示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：
如图1，本实用新型包括主控模块及与其连接通讯模块、按键和显示模块，还包括六路数字触发模块。所述数字触发模块并行连接后与主控模块连接。每一路数字触发模块均独立连接一路可控硅整流电路。
如图2是数字触发模块中脉冲发生电路原理图。所述脉冲发生电路将三相充电电源的每一相同步信号W1、U1、V1分别和控制电路发出的频率信号f经依次连接的脉冲处理电路、脉冲合成电路和脉冲驱动电路后输出给可控硅整流电路。
所述频率信号f通过计数器U20电路处理后，经集成运放U4的C组运放器电路得到第一方波信号；将W1信号通过集成运放U4A、B运放器电路转换后得到第二方波信号；两方波信号和控制电路发出的使能信号B经与门集成电路组成的脉冲合成电路合成处理后输出到驱动芯片U23的输入脚，经U23放大驱动后输出到脉冲变压器电路，最后由G1、K1、G2、K2输出到可控硅整流电路。
如图，另两相信号与f经与上述相同连接的脉冲处理电路处理。
所述频率信号f通过计数器U21电路处理后，经集成运放U5的C组运放器电路得到第三方波信号；将U1信号通过集成运放U5A、B运放器电路转换后得到第四方波信号；两方波信号和控制电路发出的使能信号B经与门集成电路组成的脉冲合成电路合成处理后输出到驱动芯片U23的输入脚，经U23放大驱动后输出到脉冲变压器电路，最后由G3、K3、G4、K4输出到可控硅整流电路。
所述频率信号f通过计数器U22电路处理后，经集成运放U6的C组运放器电路得到第一方波信号；将V1信号通过集成运放U6A、B运放器电路转换后得到第二方波信号；两方波信号和控制电路发出的使能信号B经与门集成电路组成的脉冲合成电路合成处理后输出到驱动芯片U23的输入脚，经U23放大驱动后输出到脉冲变压器电路，最后由G5、K5、G6、K6输出到可控硅整流电路。
如图3，是数字触发模块中控制和保护电路原理示意图。所述控制和保护电路将输入电源整流稳压，变成5V、+12V、-12V、24V直流电压为各集成运放芯片提供工作电源。
AN、AP为充放电回路电流采样信号输入端，VN、VP为充放电回路电压信号采样输入端，两信号经信号处理电路处理后输入到A/D采样芯片U32，U32转换后输出数字信号到控制芯片U27。
所述控制电路主要包括集成控制芯片U27。
U27通过光藕U26、U28与主控模块CPU串口连接，实现串行通讯。根据CPU发出的工艺指令，由15脚输出一定频率的脉冲信号作为给定信号，通过三极管Q6、运放U14、PI电流环输出到V-F转换芯片U16的9脚，经U16内部转换成频率信号由4脚输出，该输出连接到脉冲发生电路f端。
保护电路包括过流保护电路和缺相保护两部分。所述过流保护电路是一个比较器电路，从充放电回路采样出来的电流信号经处理后有一路通过电阻连接到比较器的正向输入端，其与反向输入端的设定信号比较，充放电电流过大时输出信号通过继电器KA切断回路。所述缺相保护部分也是一个电压比较器，当W1、U1、V1引入的充放电电路缺相时，比较器的反向输入端电压低，比较器输出信号通过继电器KA切断回路。
如图4是可控硅整流电路原理图。BP、BN两端连接蓄电池组，该电池组与三相380V电中每一相都构成充放电化成回路，在每个回路中串接两个可控硅电路，可控硅G端、K端连接图3所示的脉冲发生电路，该电路脉冲通过控制可控硅的通、断而将380V交流充放电电源整流成一定频率的脉冲形式的直流充放电电源。
U33为分流器用于采样充放电回路的电流信号，输出给控制保护电路。
变压器T7、T8、T9用于将380V电压降压后，通过W1、U1、V1一路作为同步信号输出到脉冲发生电路；另一路通过AC1-1、AC1-2和AC2-1、AC2-2输出到控制保护电路，为控制保护电路提供电源。
该脉冲形式的充放电电源可以通过程序精确控制脉冲频率，进而精确控制充电电压；可以选择恒定脉冲和限压脉冲方式充电，比较原来直接用380V电源简单整流后对蓄电池进行化成充放电，其能够有效提高充电效率，节约电能和充电时间。
Claims (7)
1、一种智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，包括主控模块、可控硅整流模块、通讯模块、按键和显示模块，其中，
主控模块，包括中央处理器CPU及与CPU连接的用于存储工艺指令和运行参数的存储器、用于控制按键和显示模块的集成电路；
可控硅整流模块，用于将充电电源整流成脉冲形式的直流电源输出给蓄电池组化成；
通讯模块，与主控模块连接，用于与PC机通讯，实现PC机对该设备的集中控制；
按键和显示模块，与主控模块连接，作为人机操作界面，按键用于程序编辑和工艺设定，显示模块用于显示各项运行参数和工艺指令。
其特征在于：还包括六路并联的数字触发模块，其并联后与CPU串口连接，每一路数字触发模块均独立连接一路可控硅整流模块。
2、根据权利要求1所述的智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，其特征在于：所述六路并联的数字触发模块中每一路均包括互相之间电连接的控制电路、保护电路和脉冲发生电路。
3、根据权利要求2所述的智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，其特征在于：所述控制电路中设置集成控制芯片，该集成控制芯片通过隔离光藕与CPU串行通讯。
4、根据权利要求3所述的智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，其特征在于：所述脉冲发生电路将三相充电电源的每一相同步信号W1、U1、V1分别和控制电路发出的频率信号f经依次连接的脉冲处理电路、脉冲合成电路和脉冲驱动电路后输出给可控硅整流电路。
5、根据权利要求4所述的智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，其特征在于：所述频率信号f通过计数器U20电路处理后，经集成运放U4的C组运放器电路得到第一方波信号；将W1信号通过集成运放U4A、B运放器电路转换后得到第二方波信号；两方波信号和控制电路发出的使能信号B经与门集成电路组成的脉冲合成电路合成处理后输出到驱动芯片U23的输入脚，经U23放大驱动后输出到脉冲变压器电路，最后由G1、K1、G2、K2输出到可控硅整流电路。
6、根据权利要求4所述的智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，其特征在于：所述频率信号f通过计数器U21电路处理后，经集成运放U5的C组运放器电路得到第三方波信号；将U1信号通过集成运放U5A、B运放器电路转换后得到第四方波信号；两方波信号和控制电路发出的使能信号B经与门集成电路组成的脉冲合成电路合成处理后输出到驱动芯片U23的输入脚，经U23放大驱动后输出到脉冲变压器电路，最后由G3、K3、G4、K4输出到可控硅整流电路。
7、根据权利要求4所述的智能高效可扩流蓄电池化成充放电机，其特征在于：所述频率信号f通过计数器U22电路处理后，经集成运放U6的C组运放器电路得到第一方波信号；将V1信号通过集成运放U6A、B运放器电路转换后得到第二方波信号；两方波信号和控制电路发出的使能信号B经与门集成电路组成的脉冲合成电路合成处理后输出到驱动芯片U23的输入脚，经U23放大驱动后输出到脉冲变压器电路，最后由G5、K5、G6、K6输出到可控硅整流电路。
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| CN107733414A (zh) * | 2017-08-09 | 2018-02-23 | 湖北追日电气股份有限公司 | 一种串联可控硅驱动电路 |
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