[技術(shù)領(lǐng)域]
本發(fā)明涉及電池充放電控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種運行可靠、技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便、維護簡單的高性能電池充放電控制器。
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背景技術(shù)：
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近些年，隨著電路設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展進步以及對應(yīng)的電路控制設(shè)備的不斷豐富，行業(yè)對充放電控制設(shè)備的技術(shù)以及穩(wěn)定性等多方面的要求也越來越高，然而，目前傳統(tǒng)的充放電設(shè)備依然存在較多的問題，如可靠穩(wěn)定性不夠好，抗干擾能力弱，且沒有獨特的防干擾措施，在惡劣干擾環(huán)境下無法正常運行，控制板自診斷和負載運行保護功能不齊全，不具有電源故障保護、主回路電源頻率檢測保護、反饋信號丟失檢測保護、斷相保護等功能。因此，實際使用過程中，往往會因為外界或者內(nèi)部產(chǎn)生的各類干擾、故障信號，使得控制板性能更加不可靠，調(diào)節(jié)精度和電源利用效率低。
基于上述問題，隨著科技的快速進步，怎樣才能使得充放電控制板能夠達到運行可靠、技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便、維護簡單等特性，且具備可靠穩(wěn)定性好，強抗干擾能力，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員經(jīng)?？紤]的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員也進行了大量的研發(fā)和實驗，并取得了較好的成績。
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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種運行可靠、技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便、維護簡單的高性能電池充放電控制器。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是提供一種高性能電池充放電控制器，包括箱體以及設(shè)置于箱體內(nèi)部的充放電控制板；在所述充放電控制板上設(shè)置有32位工業(yè)級高速微處理器、整流或逆變功能單元、故障檢測單元、電池防反接檢測單號、過載過壓保護單元以及三相電源自動識別相序功能單元；所述整流或逆變功能單元、故障檢測單元、電池防反接檢測單號、過載過壓保護單元以及三相電源自動識別相序功能單元與微處理器電性連接；該所述充放電控制板設(shè)置有可控硅驅(qū)動接口燒壞保護結(jié)構(gòu)，且支持輸入輸出多功能擴展板；所述充放電控制板的可控硅驅(qū)動接口帶紅色和綠色雙排led指示燈，且綠燈指示燈用于指示觸發(fā)板是否故障，紅燈指示燈用于指示外接控制線是否正確；所述充放電控制板的輸出端口及開關(guān)量輸入端口均采取電氣隔離結(jié)構(gòu)；
所述充放電控制板上設(shè)置有工作電源輸入端子、ct1電流互感器連接端、ct2電流互感器連接端、ct3電流互感器連接端、電流反饋輸入信號端、電壓反饋輸入信號端、公共端com、啟?？刂贫?、lcd液晶顯示屏接口、rs485通訊連接端、充放電運行切換輸入端、復位鍵輸入端、可控硅過熱輸入端、運行繼電器輸出端、故障繼電器輸出端、充放電切換輸出控制端、w相可控硅控制觸發(fā)端、v相可控硅控制觸發(fā)端、u相可控硅控制觸發(fā)端以及主回路電源同步信號輸入端；
還包括與充放電控制板電性連接的lcd液晶顯示屏、若干個功能按鍵以及信號指示燈。
優(yōu)選地，所述與充放電控制板電性連接的若干個功能按鍵包括設(shè)置鍵、向上調(diào)節(jié)鍵、向下調(diào)節(jié)鍵、返回鍵、啟動鍵以及停止鍵。
優(yōu)選地，所述充放電控制板的控制方式包括軟啟動與軟關(guān)閉；在啟動時，輸出電壓從零開始逐漸增大到100％，消除負載運行時對電網(wǎng)及本身的沖擊，軟起動時間參數(shù)可設(shè)置；在軟關(guān)閉時，輸出電壓會從100％開始逐漸減小到零，消除負載停止時對電網(wǎng)及本身的沖擊，軟關(guān)閉時間參數(shù)可設(shè)置。
優(yōu)選地，所述充放電控制板的電壓調(diào)節(jié)范圍為1-300v，電流調(diào)節(jié)范圍為1-300a，移相范圍為0～178°。
優(yōu)選地，所述充放電控制板軟起時間調(diào)整范圍為1-200秒且軟停時間調(diào)整范圍為0-200秒可調(diào)。
優(yōu)選地，所述一種高性能電池充放電控制器還包括設(shè)置于箱體內(nèi)部與充放電控制板電性連接的變壓器、斷路器、接觸器、快熔、晶閘管、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、互感器以及分流器。
優(yōu)選地，所述與充放電控制板電性連接的信號指示燈的數(shù)量為四個。
優(yōu)選地，所述充放電控制板的充電回路中，電壓電流環(huán)的采樣時間小于3.33ms(50hz電源)或2.77ms(60hz電源)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種高性能電池充放電控制器通過采用32位工業(yè)級高性能微處理器，高度數(shù)字化軍工品質(zhì)設(shè)計，支持網(wǎng)絡(luò)遠程控制及現(xiàn)場控制方式，fuzzy-pid參數(shù)開放性調(diào)節(jié)，故障報警、界面參數(shù)采用lcd液晶屏或觸摸屏中文菜單顯示，設(shè)定參數(shù)自動儲存，且具有恒壓和恒流調(diào)節(jié)方式，充電階段最多可分四階段設(shè)置，每階段充電參數(shù)獨立設(shè)置：充電電流、充電電壓、電流限制、充電時間及跳轉(zhuǎn)電壓，可最終達到運行可靠、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便、維護簡單的諸多優(yōu)良特性。
[附圖說明]
圖1是本發(fā)明一種高性能電池充放電控制器的立體狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[具體實施方式]
為使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定此發(fā)明。
請參閱圖1，本發(fā)明一種高性能電池充放電控制器1包括箱體11以及設(shè)置于箱體11內(nèi)部的充放電控制板；在所述充放電控制板上設(shè)置有32位工業(yè)級高速微處理器、整流或逆變功能單元、故障檢測單元、電池防反接檢測單號、過載過壓保護單元以及三相電源自動識別相序功能單元；所述整流或逆變功能單元、故障檢測單元、電池防反接檢測單號、過載過壓保護單元以及三相電源自動識別相序功能單元與微處理器電性連接；該所述充放電控制板設(shè)置有可控硅驅(qū)動接口燒壞保護結(jié)構(gòu)，且支持輸入輸出多功能擴展板；所述充放電控制板的可控硅驅(qū)動接口帶紅色和綠色雙排led指示燈，且綠燈指示燈用于指示觸發(fā)板是否故障，紅燈指示燈用于指示外接控制線是否正確；所述充放電控制板的輸出端口及開關(guān)量輸入端口均采取電氣隔離結(jié)構(gòu)；
三相數(shù)字整流可控硅觸發(fā)板具有可靠穩(wěn)定性好，強抗干擾能力，采用獨特防干擾措施，惡劣干擾環(huán)境正常運行，控制板自診斷和負載運行保護功能齊全，具有電源故障保護、過壓保護、過載保護、斷相保護、主回路頻率檢測保護等，因此，無論是外界還是內(nèi)部產(chǎn)生的各類干擾、故障信號，都會因為上述保護功能而使得控制板性能更為安全可靠，輸出全部采取隔離技術(shù)，適用范圍寬，具備完善的故障檢測、報警指示和保護功能，所有參數(shù)均為數(shù)字量，無溫度漂移變化，提高了調(diào)節(jié)精度和電源利用效率。具備整流或逆變功能，可實現(xiàn)自動恒流、恒壓充放電功能，專業(yè)用于大功率蓄電池充放電場合。
由于具有完善的故障檢測及報警功能，可實時檢測負載狀態(tài)、負載電流、控制信號、反饋信號丟失等參數(shù)；控制板可實現(xiàn)均充、浮充自動轉(zhuǎn)換，電流、電壓可隨意調(diào)節(jié)；具備整流或逆變功能，可實現(xiàn)自動恒流、恒壓充放電功能，專業(yè)用于大功率蓄電池充放電場合；智能pid控制方案，參數(shù)開放性，可以靈活設(shè)定成任何物理量，適應(yīng)不同性質(zhì)負載，動態(tài)特性好；過載保護：起動后開始判斷負載是否過載，當連續(xù)過載設(shè)定保護時間后時停止運行，同時報警繼電器輸出；具有自動識別相序功能，對控制板供電電源無相序要求，免調(diào)試，接線方便；電流環(huán)(電壓環(huán))反饋輸入信號支持互感器、霍爾電流(電壓)傳感器、0-75mv分流器、0-5v等各種模擬量輸入信號；可通過plc或其它設(shè)備進行遠程控制，modbus現(xiàn)場總線通訊功能，rs485全隔離控制；
所述充放電控制板上設(shè)置有工作電源輸入端子、ct1電流互感器連接端、ct2電流互感器連接端、ct3電流互感器連接端、電流反饋輸入信號端、電壓反饋輸入信號端、公共端com、啟?？刂贫恕cd液晶顯示屏接口、rs485通訊連接端、充放電運行切換輸入端、復位鍵輸入端、可控硅過熱輸入端、運行繼電器輸出端、故障繼電器輸出端、充放電切換輸出控制端、w相可控硅控制觸發(fā)端、v相可控硅控制觸發(fā)端、u相可控硅控制觸發(fā)端以及主回路電源同步信號輸入端；
還包括與充放電控制板電性連接的lcd液晶顯示屏112、若干個功能按鍵113以及信號指示燈111。
本設(shè)計采用32位工業(yè)級高性能微處理器，高度數(shù)字化軍工品質(zhì)設(shè)計，支持網(wǎng)絡(luò)遠程控制及現(xiàn)場控制方式，fuzzy-pid參數(shù)開放性調(diào)節(jié)，故障報警、界面參數(shù)采用lcd液晶屏或觸摸屏中文菜單顯示，設(shè)定參數(shù)自動儲存，且具有恒壓和恒流調(diào)節(jié)方式，充電階段最多可分四階段設(shè)置，每階段充電參數(shù)獨立設(shè)置：充電電流、充電電壓、電流限制、充電時間及跳轉(zhuǎn)電壓，可最終達到運行可靠、、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便、維護簡單的諸多優(yōu)良特性。
優(yōu)選地，所述與充放電控制板電性連接的若干個功能按鍵113包括設(shè)置鍵、向上調(diào)節(jié)鍵、向下調(diào)節(jié)鍵、返回鍵、啟動鍵以及停止鍵。
優(yōu)選地，所述充放電控制板的控制方式包括軟啟動與軟關(guān)閉；在啟動時，輸出電壓從零開始逐漸增大到100％，消除負載運行時對電網(wǎng)及本身的沖擊，軟起動時間參數(shù)可設(shè)置；在軟關(guān)閉時，輸出電壓會從100％開始逐漸減小到零，消除負載停止時對電網(wǎng)及本身的沖擊，軟關(guān)閉時間參數(shù)可設(shè)置。
優(yōu)選地，所述充放電控制板的電壓調(diào)節(jié)范圍為1-300v，電流調(diào)節(jié)范圍為1-300a，移相范圍為0～178°。
優(yōu)選地，所述充放電控制板軟起時間調(diào)整范圍為1-200秒且軟停時間調(diào)整范圍為0-200秒可調(diào)。
優(yōu)選地，所述一種高性能電池充放電控制器1還包括設(shè)置于箱體11內(nèi)部與充放電控制板電性連接的變壓器、斷路器、接觸器、快熔、晶閘管、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、互感器以及分流器。
優(yōu)選地，所述與充放電控制板電性連接的信號指示燈111的數(shù)量為四個。
優(yōu)選地，所述充放電控制板的充電回路中，電壓電流環(huán)的采樣時間小于3.33ms(50hz電源)或2.77ms(60hz電源)?？刂栖浖慕Y(jié)構(gòu)及單片機處理速度可以保證所有控制回路的調(diào)節(jié)作用在主電路六個可控硅橋的轉(zhuǎn)換時間內(nèi)完成。
閉環(huán)恒壓方式：在負載電流小于電流限制參數(shù)時，微處理器將電壓反饋信號和給定信號比較，當電壓反饋信號小于給定信號時，微處理器將增加輸出直到電壓反饋信號與給定信號相等，當電壓反饋信號大于給定信號時，微處理器將減小輸出直到電壓反饋信號與給定信號相等。這種調(diào)節(jié)方式只要輸入信號不變，即使電源電壓變化或負載阻抗發(fā)生變化負載電壓始終維持不變(不包括電網(wǎng)和負載阻抗瞬間突變)，具有電流限制功能，電流限制具有優(yōu)先權(quán)。
閉環(huán)恒流方式：在負載電壓小于電壓限制參數(shù)時，控制板的微處理器將電流反饋信號和給定信號比較，當電流反饋信號小于給定信號時，微處理器將增加輸出直到電流反饋信號與給定信號相等，當電流反饋信號大于給定信號時，微處理器將減小輸出直到電流反饋信號與給定信號相等。這種調(diào)節(jié)方式只要輸入信號不變，即使電源電壓變化或負載阻抗發(fā)生變化負載電流始終維持不變(不包括電網(wǎng)和負載阻抗瞬間突變)，具有電壓限制功能，電壓限制具有優(yōu)先權(quán)。
調(diào)機控制方式：即為開環(huán)控制模式，控制板的微處理器將輸入信號經(jīng)過線性化后直接變換成可控硅導通角觸發(fā)輸出，在這種調(diào)節(jié)方式下電源電壓或功率變化時控制板輸出也隨著變化，具有過壓和過流保護功能。
軟起動：在起動時，從零起動電壓在起動時間內(nèi)逐漸升到設(shè)定的運行電壓。
軟關(guān)閉：在停止時，從運行電壓逐漸減少至終止電壓0v。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種高性能電池充放電控制器1通過采用32位工業(yè)級高性能微處理器，高度數(shù)字化軍工品質(zhì)設(shè)計，支持網(wǎng)絡(luò)遠程控制及現(xiàn)場控制方式，fuzzy-pid參數(shù)開放性調(diào)節(jié)，故障報警、界面參數(shù)采用lcd液晶屏或觸摸屏中文菜單顯示，設(shè)定參數(shù)自動儲存，且具有恒壓和恒流調(diào)節(jié)方式，充電階段最多可分四階段設(shè)置，每階段充電參數(shù)獨立設(shè)置：充電電流、充電電壓、電流限制、充電時間及跳轉(zhuǎn)電壓，可最終達到運行可靠、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便、維護簡單的諸多優(yōu)良特性。
以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。