專利名稱：智能充放電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于普通鐵路列車組及高速動(dòng)車組、城市軌道機(jī)車的車載 電池日常充放電維護(hù)及檢測(cè)的智能充放電控制電路，還應(yīng)用于城市電動(dòng)汽車及工業(yè)AGV車 用電池的快速充電及維護(hù)，電力輸變電系統(tǒng)及通信行業(yè)的基站各類型蓄電池組的日常充電 維護(hù)及電池容量校對(duì)。
背景技術(shù)：
目前，在對(duì)電池放電(逆變)時(shí)控制電路普遍采用的是通過(guò)電阻放電，這樣會(huì)產(chǎn)生 大量的熱，不僅電能白白浪費(fèi)，而且造成不安全隱患，如果放電時(shí)采用有源逆變放電技術(shù)， 使電能得以回饋電網(wǎng)，既綠色節(jié)能又無(wú)大量熱量產(chǎn)生，還可以同時(shí)消除安全隱患。同時(shí)目前 大多數(shù)廠家均采取性能落后的兩階段充電方式(恒流、恒壓模式)，充電效率和電池壽命均 較低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種可以節(jié)約電能、提 高充電效率和電池使用壽命的智能充放電控制電路。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的三相交流電源接入斷路器QF的輸入側(cè)，斷路器 QF的輸出側(cè)分別連接三個(gè)主交流熔斷器FU1、FU2、FU3，通過(guò)三個(gè)主交流熔斷器FU1、FU2、 FU3再連接交流接觸器KM的輸入極的三個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后由交流接觸器KM的輸出側(cè)引 出后連接主變壓器TM的初級(jí)側(cè)，變換電壓后由主變壓器TM次級(jí)分別接入帶有過(guò)壓保護(hù)的 三相全橋可控硅電路，由三相全橋可控硅電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再通過(guò)電感L進(jìn)一 步濾除交流成分后接入直流接觸器KMl的輸入極的兩個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后由輸出端接至 直流熔斷器FU4、FU5，然后分別連接電池兩端，此時(shí)KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)始終斷開(kāi)不參與設(shè)備工 作，以上是設(shè)備的充電過(guò)程；放電過(guò)程時(shí)電池輸出電流由直流熔斷器FU4、FU5接至直流接 觸器KM2的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)其閉合后將直流電通過(guò)電感L接到三相全橋可控硅電路的陽(yáng) 極和陰極側(cè)，由該電路完成直流變交流的逆變過(guò)程，此時(shí)再將三相交流電通過(guò)主變壓器升 壓后接至交流接觸器KM的三個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后三相電流分別經(jīng)過(guò)三個(gè)主交流熔斷器 FU1、FU2、FU3連接斷路器QF，反饋至電網(wǎng)完成有源逆變工作；電壓變送器SEm的電壓采集 線分別接在直流熔斷器FU4、FU5的輸入側(cè)，將采集的電壓信號(hào)變換后連接到PLC上，分流器 FL串接在直流接觸器KMl其中的一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)與可控硅組合模塊的共陽(yáng)極之間，將采集的電 流信號(hào)變換成電壓信號(hào)送至電流變送器SEN2的輸入端，再由輸出端連接PLC。本實(shí)用新型具有全自動(dòng)和智能型特點(diǎn)，可真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，設(shè)備可自動(dòng)完成恒 流限壓、恒壓限流，降壓涓流等充電模式和恒流放電，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前電池電壓，放電時(shí)可 進(jìn)行有源逆變放電，工作時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及打印，可對(duì)多種蓄電池進(jìn)行維護(hù).采 用大規(guī)?？删幊坛绦蚣呻娐?PLC)為控制中心，配以大屏幕彩色觸摸屏作為人機(jī)界面， 使用人性化的操作引導(dǎo)界面，有別于其他廠家操作上面對(duì)數(shù)量眾多的旋鈕、按鍵、指示燈、開(kāi)關(guān)等器件，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化無(wú)人值守工作模式，由原來(lái)一個(gè)工作流程需要2 3人，減少 至1 2人。采取先進(jìn)的三段式充電方式，一階段恒流限壓，二階段恒壓限流，三階段恒壓 流，因此從充電效率上提高15%，電池壽命平均提高6 8個(gè)月。

圖1為本實(shí)用新型的電路連接關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種智能充放電控制電路，其特征在于三相交流電源接入斷路器QF 的輸入側(cè)，斷路器QF的輸出側(cè)分別連接三個(gè)主交流熔斷器FU1、FU2、FU3，通過(guò)三個(gè)主交流 熔斷器FU1、FU2、FU3再連接交流接觸器KM的輸入極的三個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后由交流接觸 器KM的輸出側(cè)引出后連接主變壓器TM的初級(jí)側(cè)，變換電壓后由主變壓器TM次級(jí)分別接入 帶有過(guò)壓保護(hù)的三相全橋可控硅電路，由三相全橋可控硅電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再 通過(guò)電感L進(jìn)一步濾除交流成分后接入直流接觸器KMl的輸入極的兩個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合 后由輸出端接至直流熔斷器FU4、FU5，然后分別連接電池兩端，此時(shí)KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)始終斷 開(kāi)不參與設(shè)備工作，以上是設(shè)備的充電過(guò)程；放電過(guò)程時(shí)電池輸出電流由直流熔斷器FU4、 FU5接至直流接觸器KM2的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)其閉合后將直流電通過(guò)電感L接到三相全橋 可控硅電路的陽(yáng)極和陰極側(cè)，由該電路完成直流變交流的逆變過(guò)程，此時(shí)再將三相交流電 通過(guò)主變壓器升壓后接至交流接觸器KM的三個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后三相電流分別經(jīng)過(guò)三 個(gè)主交流熔斷器FU1、FU2、FU3連接斷路器QF，反饋至電網(wǎng)完成有源逆變工作；電壓變送器 SENl的電壓采集線分別接在直流熔斷器FU4、FU5的輸入側(cè)，將采集的電壓信號(hào)變換后連接 到PLC上，分流器FL串接在直流接觸器KMl其中的一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)與可控硅組合模塊的共陽(yáng)極 之間，將采集的電流信號(hào)變換成電壓信號(hào)送至電流變送器SEN2的輸入端，再由輸出端連接 PLC。1、在對(duì)關(guān)鍵的觸發(fā)脈沖波形控制上，采用漏脈沖自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，并且精確控制脈 沖對(duì)稱度使之小于0.5°，脈沖寬度為12°，整流穩(wěn)壓精度可達(dá)0.4，整流穩(wěn)流精度< 1，紋 波系數(shù)更低，工作效率超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的17%，大大優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品。2、觸發(fā)電路采用數(shù)字觸發(fā)器，六路脈沖對(duì)稱度不需調(diào)整且具有相序自檢電路，當(dāng) 發(fā)生錯(cuò)相、斷相等故障時(shí)其自動(dòng)封鎖觸發(fā)脈沖，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警。觸發(fā)板本身具有過(guò)壓、 過(guò)流等保護(hù)和軟啟動(dòng)功能，工作可靠性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品。3、設(shè)備在整流及逆變運(yùn)行時(shí)采用數(shù)字限位技術(shù)。經(jīng)優(yōu)化，設(shè)計(jì)了晶閘管導(dǎo)通角α 角自動(dòng)工作在0° -150°之間，逆變時(shí)β角工作在30° -90°之間，無(wú)需人為調(diào)節(jié)，有效的 防止逆變失敗，降低了設(shè)備故障率，提高了安全性。4、放電時(shí)可將蓄電池剩余電量回饋電網(wǎng)，電能可循環(huán)使用，節(jié)約能源，改變了傳統(tǒng) 放電采用的電阻放電方式，消除了發(fā)熱量大、安全性低等缺陷。本實(shí)用新型應(yīng)用于普通鐵路列車組及新型高速動(dòng)車組、城市軌道(地鐵)機(jī)車的 車載電池日常充放電維護(hù)及檢測(cè)，城市電動(dòng)汽車及工業(yè)AGV車用電池的快速充電及維護(hù)， 電力輸變電系統(tǒng)及通信行業(yè)的基站各類型蓄電池組的日常充電維護(hù)及電池容量校對(duì)。首 先，從產(chǎn)品的綠色節(jié)能方面比較，采用了先進(jìn)的數(shù)字脈沖觸發(fā)整流技術(shù)，功率因數(shù)由競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手普遍的70%提高至80%以上。其次，放電時(shí)采用有源逆變放電技術(shù)，使電能得以回饋電 網(wǎng)，既綠色節(jié)能又無(wú)大量熱量產(chǎn)生，同時(shí)消除了安全隱患。
權(quán)利要求1. 一種智能充放電控制電路，其特征在于三相交流電源接入斷路器QF的輸入側(cè)，斷 路器QF的輸出側(cè)分別連接三個(gè)主交流熔斷器FU1、FU2、FU3，通過(guò)三個(gè)主交流熔斷器FU1、 FU2、FU3再連接交流接觸器KM的輸入極的三個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后由交流接觸器KM的輸 出側(cè)引出后連接主變壓器TM的初級(jí)側(cè)，變換電壓后由主變壓器TM次級(jí)分別接入帶有過(guò)壓 保護(hù)的三相全橋可控硅電路，由三相全橋可控硅電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再通過(guò)電感L 進(jìn)一步濾除交流成分后接入直流接觸器KMl的輸入極的兩個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后由輸出端 接至直流熔斷器FU4、FU5，然后分別連接電池兩端，此時(shí)KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)始終斷開(kāi)不參與設(shè) 備工作，以上是設(shè)備的充電過(guò)程；放電過(guò)程時(shí)電池輸出電流由直流熔斷器FU4、FU5接至直 流接觸器KM2的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)其閉合后將直流電通過(guò)電感L接到三相全橋可控硅電路 的陽(yáng)極和陰極側(cè)，由該電路完成直流變交流的逆變過(guò)程，此時(shí)再將三相交流電通過(guò)主變壓 器升壓后接至交流接觸器KM的三個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)其閉合后三相電流分別經(jīng)過(guò)三個(gè)主交流熔 斷器FU1、FU2、FU3連接斷路器QF，反饋至電網(wǎng)完成有源逆變工作；電壓變送器SEm的電壓 采集線分別接在直流熔斷器FU4、FU5的輸入側(cè)，將采集的電壓信號(hào)變換后連接到PLC上，分 流器FL串接在直流接觸器KMl其中的一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)與可控硅組合模塊的共陽(yáng)極之間，將采集 的電流信號(hào)變換成電壓信號(hào)送至電流變送器SEN2的輸入端，再由輸出端連接PLC。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能充放電控制電路，三相交流電源通過(guò)主交流熔斷器連接交流接觸器后連接主變壓器TM，變換電壓后接入三相全橋可控硅電路將交流電轉(zhuǎn)成直流電通過(guò)電感接入直流接觸器，由輸出端接至直流熔斷器和電池，電池輸出電流由直流熔斷器接至直流接觸器KM2的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)其閉合后將直流電通過(guò)電感L接到三相全橋可控硅電路的陽(yáng)極和陰極側(cè)，三相交流電通過(guò)主變壓器升壓后接至交流接觸器KM，三相電流經(jīng)過(guò)三個(gè)主交流熔斷器連接斷路器，電壓變送器電壓采集線接在直流熔斷器，將電壓信號(hào)連接到PLC上，分流器串接在直流接觸器與可控硅組合模塊之間，再由輸出端連接PLC，具有全自動(dòng)和智能型特點(diǎn)，可自動(dòng)完成恒流限壓、恒壓限流，降壓涓流等充電模式和恒流放電，充電效率上提高15％，電池壽命平均提高6～8個(gè)月。
文檔編號(hào)H02J3/38GK201898368SQ201020676140
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者朱江濤, 龔鑫祥 申請(qǐng)人:新鄉(xiāng)市太行易通配電設(shè)備有限公司