CN2744044Y - 48v电动车蓄电池双延时均衡充电转换器 - Google Patents

Abstract

48V电动车蓄电池双延时均衡充电转换器，本实用新型的特征在于：具有分别与电动车蓄电池组的四个12V蓄电池连接的7个继电器和双延时电路。本实用新型能在蓄电池48V串联状态下安全自动切换为12V并联状态，进行均衡充电；充电结束后能安全自动切换为48V串联状态，为48V电动车提供48V电源。延长蓄电池的使用寿命，确保48V蓄电池组用12V直流充电器进行充电和充电结束的全过程都不会出现电池短路现象。

Description

48V电动车蓄电池双延时均衡充电转换器

一.技术领域

本实用新型属电气技术领域，特别是涉及电动车蓄电池均衡充电转换器的改进。

二.背景技术

现市场上销售的电动车有不少采用4个12V蓄电池串联成一组，为48V电动车提供48V电源。对48V电动车进行充电时，因每个蓄电池的容量均不一样，在串联充电状态中，容量小的先充饱，如继续充电，该电池则发生过充电而易损坏，造成目前48V电动车电池组平均寿命较短。用12V充电器对4个12V蓄电池进行并联充电，这种均衡充电的方式是理想的充电型式。但将4个12V蓄电池安全地进行串联和并联之间、快速自动互相切换并非容易，有一种节能电动车充电转换器(ZL 02 2 91727.6)，只能转换三个12V蓄电池。而且三组常闭触头和二组常开触头的吸合和释放时间约为10毫秒，在充放电时因触头弹片及拉力弹簧升温至80℃以上，日久弹性会改变，某些触头有可能动作滞后无法在约10毫秒时间内完成切换过程而造成电池短路，转换器触头即烧毁。

三.发明内容

本实用新型的目的是设计制造四个12V蓄电池能快速安全、自动地进行串联状态和并联状态之间的互相切换的转换器。当接入12V直流充电器时，转换器得电，电池组即从48V串联供电状态切换出来，再经过阻容延时电路设定的延时时间后，转换器才进入并联充电状态，确保电池组充电时不会短路；充电结束后脱开12V充电器的输出插头，电池组即从充电线路中脱开，再经过另一个阻容延时电路设定的延时时间后，电池组才切换为串联供电状态。

本实用新型的目的是这样实现的：由继电器、电池充放电线路和双延时控制线路组成的转换器，实现对48V电动车串联的四个12V蓄电池进行双延时保护的12V并联充电。

本实用新型具有如下的特征：

(一)、充放电线路由分别与电动车蓄电池组的四个12V蓄电池连接的7个型号相同的继电器S₁、继电器S₂、继电器S₃、继电器S₄、继电器S₅、继电器S₆、继电器S₇的转换触片、常开和常闭触头组成；所述的继电器S₁的常闭触点和48V正极输出的D点相连，转换触片与蓄电池E₁的正极相连，常开触点与继电器S₅、继电器S₆、继电器S₇的常开触点以及12V直流输入品字型三脚插座W2的A脚相连；继电器S₂的转换触片与蓄电池E₁的负极相连，常闭触点与继电器S₅的转换触片和蓄电池E₂的正极相连，常开触点与继电器S₃和继电器S₄的常开触点、蓄电池E₄的负极、品字型三脚插座W2的负极C脚、48V负极输出E点相连；继电器S₃的转换触片与蓄电池E₂的负极相连，常闭触点与继电器S₆的转换触片和蓄电池E₃的正极相连；继电器S₄的转换触片和蓄电池E₃的负极相连，常闭触点与继电器S₇的转换触片和蓄电池E₄的正极相连。

(二)、双延时控制线路由继电器S₁的线圈J₁、继电器S₂的线圈J₂、继电器S₃的线圈J₃、继电器S₄的线圈J₄、继电器S₅的线圈J₅、继电器S₆的线圈J₆、继电器S₇的线圈J₇和电阻R₁、电容C₁、三极管Q₁、Q₂、Q₃，分流电阻R₂、电容C₂组成。电容C₂的正极和线圈J₁、J₂、J₃、J₄的一端并联后接入品字型输入插座W2的正极B脚，另一端并联后接入品字型插座W2的负极C脚；线圈J₅和J₆、J₇一端并联后接入品字型插座W2正极B脚，另一端分别和三极管Q₁、Q₂、Q₃的集电极相接；三极管Q₁、Q₂、Q₃的发射极接地(GND)；三极管Q₁、Q₂、Q₃的基极并联后和电容C₁的正极、电阻R₁、R₂的一端相接；R₁的另一端接入品字型插座的W2的正极B脚，R₂的另一端和电容C₁的负极并联后接入品字型插座W2的负极C脚。

采用以上措施的本实用新型，四个12V蓄电池能在48V串联状态下安全自动切换为12V并联状态，也能够从12V并联状态安全自动切换为48V串联状态，延长蓄电池的使用寿命。确保蓄电池在进入充电和退出充电时不会发生短路，克服了转换器触头易烧毁的缺点。

四.附图说明

附图1是本实用新型(实施例)的电气原理图。

五.具体实施方式

由上述本实用新型具有的特征所述的元器件，按附图1本实用新型(实施例)的电气原理图装配成48V电动车蓄电池双延时均衡充电转换器。

本实施例的所有继电器均采用广东东莞三友继电器厂生产的SARB14VDC型继电器，工作电压2-24V，线圈吸合电流0.133A，触头吸合时间＜10毫秒，触头释放时间＜5毫秒，电阻R₁为3.9KΩ，电阻R₂为1KΩ，电容C₁为16V 470μF，电容C₂为16V 3300μF，三个晶体三极管的型号为S8050。

充电时延时电路时间常数：

R1×R2×C/(R1+R2)＝3.9×10³×1×10³×470×10^-6/(3.9×10³+1×10³)＝0.37(秒)

本实用新型是这样工作的：将外购的12V直流充电器的负极线接入充电器的品字型输出插头W1的C1脚、正极线分二路接入W1的A1、B1脚，未接入12V充电器前，蓄电池E₁、E₂、E₃和E₄如附图1所示组成串联状态，当12V直流充电器输出插头W1接入本专利产品的品字型输入插座W2后，继电器S₁、继电器S₂、继电器S₃和继电器S₄的线圈J₁、线圈J₂、线圈J₃和线圈J₄得电产生吸合动作，四个对应的常闭触头立即打开，相对应的四个常开触头闭合，四个蓄电池即从48V串联电路中脱开，蓄电池E1正极接入品字型插座W2正极A脚，蓄电池E1、E2、E3的负极同时接入品字型插座W2的负极C脚；从B脚进入的电流也通过电阻R₁给电容C₁充电约0.37秒，电容C₁电压将升至0.7V，此时晶体三极管Q₁、Q₂和Q₃同时导通，继电器S₅、继电器S₆和继电器S₇的线圈J₅、线圈J₆和线圈J₇得电产生吸合动作，三个对应的常开触头闭合，48V蓄电池脱开串联状态后延时0.37秒切换为12V并联充电状态，直流电从品字型输入插座A点进入对电池E1、E2、E3、E4进行充电。充电结束后拔出12V充电器品字型输出插头W1，所有的继电器同时失电，电容C2同步放出直流电，继电器S₅、继电器S₆和继电器S₇的线圈J₅、线圈J₆和线圈J₇同步得电，但其电路中串有较大值的电阻R₂，其电流较小，远低于保持继电器的吸合动作所需的线圈电流值，故继电器S₅、继电器S₆和继电器S₇的常开触点立即恢复常开状态；而线圈J₁、J₂、J₃、J₄也同步得电，其通过的较大电流大于线圈吸合电流，依然保持继电器S₁、S₂、S₃、S₄的吸合动作(此时仅电池E1保持独立充电状态，电池E2、E3、E4的正极脱开充电电路)，直至电容C2储存的电量因逐步减少至无法维持线圈所需的吸合电流时，继电器S₁、S₂、S₃、S₄才失去吸合力，其对应的常闭触点才恢复常闭状态，四个电池切换回原来48V串联状态。延时时间约为0.15秒(电容C₂的容量越大，延时时间越长)，避免了充电结束拔出充电插头W1时，四个电池短路的可能。从而将四个蓄电池自动安全的切换为48V串联状态，为48V电动车提供48V电源。

Claims (2)

1. 本48V电动车蓄电池双延时均衡充电转换器的特征在于：

   (1)、具有如下充放电线路：充放电线路由分别与电动车蓄电池组的四个蓄电池连接的7个型号相同的继电器S₁、继电器S₂、继电器S₃、继电器S₄、继电器S₅、继电器S₆、继电器S₇的转换触片、常开和常闭触头组成；

   所述的继电器S₁的常闭触点和48V正极输出的D点相连，转换触片与蓄电池E₁的正极相连，常开触点与继电器S₅、继电器S₆、继电器S₇的常开触点以及12V直流输入品字型三脚插座W2的A脚相连；继电器S₂的转换触片与蓄电池E₁的负极相连，常闭触点与继电器S₅的转换触片和蓄电池E₂的正极相连，常开触点与继电器S₃和继电器S₄的常开触点、蓄电池E₄的负极、品字型三脚插座W2的负极C脚、48V负极输出E点相连；继电器S₃的转换触片与蓄电池E₂的负极相连，常闭触点与继电器S₆的转换触片和蓄电池E₃的正极相连；继电器S₄的转换触片和蓄电池E₃的负极相连，常闭触点与继电器S₇的转换触片和蓄电池E₄的正极相连；
2.  (2)、具有如下的双延时控制线路：由继电器S₁的线圈J₁、继电器S₂的线圈J₂、继电器S₃的线圈J₃、继电器S₄的线圈J₄、继电器S₅的线圈J₅、继电器S₆的线圈J₆、继电器S₇的线圈J₇和电阻R₁、电容C₁、三极管Q₁、Q₂、Q₃，分流电阻R₂、电容C₂组成；

   电容C₂的正极和线圈J₁、J₂、J₃、J₄的一端并联后接入品字型输入插座W2的正极B脚，另一端并联后接入品字型插座W2的负极C脚；线圈J₅和J₆、J₇一端并联后接入品字型插座W2正极B脚，另一端分别和三极管Q₁、Q₂、Q₃的集电极相接；三极管Q₁、Q₂、Q₃的发射极接地(GND)；三极管Q₁、Q₂、Q₃的基极并联后和电容C₁的正极、电阻R₁、R₂的一端相接；R₁的另一端接入品字型插座的W2的正极B脚，R₂的另一端和电容C₁的负极并联后接入品字型插座W2的负极C脚。