CN202872403U

CN202872403U - 低压钒电池放电恒流器

Info

Publication number: CN202872403U
Application number: CN 201220462226
Authority: CN
Inventors: 张爱民
Original assignee: CHENGDU TIANYU INNOVATIVE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU TIANYU INNOVATIVE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-12

Abstract

本实用新型公开了一种低压钒电池放电恒流器，包括两个场效应管、一个三极管、一个放大器、十个电阻、放电电源和放大器电源，分别组成恒流控制电路、放电电路、驱动电路和取样电路。工作时，在恒流控制电路的正输入端输入放电给定电流信号，同时通过取样电路的电阻将钒电池的电压信号输入恒流控制电路的负输入端，经恒流控制电路的放大器将信号比较放大分别后输入到由两个场效应管及电阻组成的放电电路和由三极管及电阻组成的驱动电路中，实现钒电池检测过程中恒流放电的目的。本实用新型通过场效应管实现钒电池检测过程中的恒流、低噪放电，同时具有功耗小、稳定性强、结构简单、成本低廉的优点。

Description

低压钒电池放电恒流器

技术领域

本实用新型涉及一种用于电池检测过程中的放电装置，尤其涉及一种用于低压钒电池检测过程中的放电恒流器。

背景技术

钒电池全称为全钒氧化还原液流电池（Vanadium Redox Battery，缩写为VRB），是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，目前正在逐步进入商用化阶段。钒电池作为一种化学的能源存储技术，和传统的铅酸电池、镍镉电池相比，它在设计上有许多独特之处，性能上也适用于多种工业场合，比如可以替代油机、备用电源等。钒电池由两个电解液池和一层层的电池单元即单电池组成。电解液池用于盛两种不同的电解液。每个电池单元由两个“半单元”组成，中间夹着隔膜和用于收集电流的电极。两个不同的“半单元”中盛放着不同离子形态的钒的电解液。每个电解液池配有一个泵，用于在封闭的管道中为每一个“半单元”输送电解液。当带电的电解液在一层层的电池单元中流动时，电子就流动到外部电路，这就是放电过程。当从外部将电子输送到电池内部时，相反的过程就发生了，这就是给单电池中的电解液充电，然后再由泵输送回电解液池。在 VRB中，电解液在多个单电池间流动，电压是各单电池电压串联形成的。

钒电池在检测过程中需要进行充放电处理，其中放电过程中对电流恒定与否有一定要求，如果电流不恒定，则会造成电池的损坏，缩短钒电池的寿命。现有的钒电池放电控制装置，要么是结构复杂、成本高昂的控制装置，比如用于高压钒电池的放电控制装置，要么未采用放电控制装置，造成低压钒电池在放电过程中受损，缩短了低压钒电池的寿命。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种低压钒电池放电恒流器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型所述低压钒电池放电恒流器包括第一场效应管、第二场效应管、三极管、放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、放电电源和放大器电源，所述低压钒电池的正极分别与所述第一场效应管的源极和所述第二场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的漏极与所述放电电源的正极连接，所述第一场效应管的栅极分别与第三电阻的第一端和第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端分别与所述放大器的输出端和所述第四电阻的第一端连接，所述放大器的正极信号输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端输入放电给定电流信号，所述放大器的负极信号输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极与分别所述第五电阻的第一端和第六电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端和放大器的正极电源输入端均与所述放大器电源的正极连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第九电阻的第一端和所述第二场效应管的栅极连接，所述第九电阻的第二端和所述第二场效应管的源极均与所述放电电源的负极连接，所述三极管的发射极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端和所述放大器的负极电源输入端均与所述放大器电源的负极连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第十电阻的第一端和所述低压钒电池的负极连接，所述第十电阻的第二端接地。

工作时，在恒流控制电路的正输入端输入放电给定电流信号，同时通过取样电路的电阻将钒电池的电压信号输入恒流控制电路的负输入端，经恒流控制电路的放大器将信号比较放大分别后输入到由两个场效应管及电阻组成的放电电路和由三极管及电阻组成的驱动电路中，实现钒电池检测过程中恒流放电的目的。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过场效应管实现钒电池检测过程中的恒流、低噪放电，同时具有功耗小、稳定性强、结构简单、成本低廉的优点。

附图说明

图1是本实用新型所述低压钒电池放电恒流器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述低压钒电池放电恒流器包括第一场效应管FET1、第二场效应管FET2、三极管VT、放大器IC、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、放电电源（包括放电电源的正极VC和负极VD）和放大器电源（包括放大器电源的正极V+和负极V-），低压钒电池E的正极分别与第一场效应管FET1的源极和第二场效应管FET2的漏极连接，第一场效应管FET1的漏极与放电电源的正极VC连接，第一场效应管FET1的栅极分别与第三电阻R3的第一端和第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端接地，第三电阻R3的第二端分别与放大器IC的输出端和第四电阻R4的第一端连接，放大器IC的正极信号输入端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端输入放电给定电流信号Vi，放大器IC的负极信号输入端与第二电阻R2的第一端连接，第四电阻R4的第二端与三极管VT的基极连接，三极管VT的集电极与分别第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第一端连接，第五电阻R5的第二端和放大器IC的正极电源输入端均与放大器电源的正极V+连接，第六电阻R6的第二端分别与第九电阻R9的第一端和第二场效应管FET2的栅极连接，第九电阻R9的第二端和第二场效应管FET2的源极均与放电电源的负极VD连接，三极管VT的发射极与第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端和放大器IC的负极电源输入端均与放大器电源的负极V-连接，第二电阻R2的第二端分别与第十电阻R10的第一端和低压钒电池E的负极连接，第十电阻R10的第二端接地。

如图1所示，本实用新型所述低压钒电池放电恒流器的工作过程如下：

低压钒电池E放电时，放电给定电流信号Vi为负，放大器IC输出负的电压信号，经第三电阻R3加至第一场效应管FET1的栅极，因低压钒电池E的电压为正电压，所以第一场效应管FET1截止；放大器IC输出的负电压信号也经第四电阻R4加至三极管VT的基极，三极管VT进入调整放大状态，使第二场效应管FET2进入导通状态，低压钒电池E通过第二场效应管FET2和第十电阻R10放电，放电电流I流经第十电阻R10时产生一对地电压Vf，此时对地电压Vf为负电压，经第二电阻R2反馈至放大器IC的负极信号输入端即反相输入端，放大器IC通过比较放电给定电流信号Vi和对地电压Vf的差异而输出不同的电压值，调整第一场效应管FET1的导通角，改变放电电源的正极VC的电压值，调整第二场效应管FET2的导通角，从而保证放电电流I的恒定。

Claims

1.一种低压钒电池放电恒流器，其特征在于：包括第一场效应管、第二场效应管、三极管、放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、放电电源和放大器电源，所述低压钒电池的正极分别与所述第一场效应管的源极和所述第二场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的漏极与所述放电电源的正极连接，所述第一场效应管的栅极分别与第三电阻的第一端和第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端分别与所述放大器的输出端和所述第四电阻的第一端连接，所述放大器的正极信号输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端输入放电给定电流信号，所述放大器的负极信号输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极与分别所述第五电阻的第一端和第六电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端和放大器的正极电源输入端均与所述放大器电源的正极连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第九电阻的第一端和所述第二场效应管的栅极连接，所述第九电阻的第二端和所述第二场效应管的源极均与所述放电电源的负极连接，所述三极管的发射极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端和所述放大器的负极电源输入端均与所述放大器电源的负极连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第十电阻的第一端和所述低压钒电池的负极连接，所述第十电阻的第二端接地。