專利名稱：智能充放電控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于普通鐵路列車組及高速動車組、城市軌道機車的車載 電池日常充放電維護及檢測的智能充放電控制電路，還應用于城市電動汽車及工業(yè)AGV車 用電池的快速充電及維護，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 維護及電池容量校對。
背景技術：
目前，在對電池放電(逆變)時控制電路普遍采用的是通過電阻放電，這樣會產生 大量的熱，不僅電能白白浪費，而且造成不安全隱患，如果放電時采用有源逆變放電技術， 使電能得以回饋電網，既綠色節(jié)能又無大量熱量產生，還可以同時消除安全隱患。同時目前 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)明內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術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。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的三相交流電源接入斷路器QF的輸入側，斷路器 QF的輸出側分別連接三個主交流熔斷器FU1、FU2、FU3，通過三個主交流熔斷器FU1、FU2、 FU3再連接交流接觸器KM的輸入極的三個常開點，當其閉合后由交流接觸器KM的輸出側引 出后連接主變壓器TM的初級側，變換電壓后由主變壓器TM次級分別接入帶有過壓保護的 三相全橋可控硅電路，由三相全橋可控硅電路將交流電轉換成直流電，再通過電感L進一 步濾除交流成分后接入直流接觸器KMl的輸入極的兩個常開點，當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KM2的常開觸點始終斷開不參與設備工 作，以上是設備的充電過程；放電過程時電池輸出電流由直流熔斷器FU4、FU5接至直流接 觸器KM2的兩個常開觸點，當其閉合后將直流電通過電感L接到三相全橋可控硅電路的陽 極和陰極側，由該電路完成直流變交流的逆變過程，此時再將三相交流電通過主變壓器升 壓后接至交流接觸器KM的三個常開點，當其閉合后三相電流分別經過三個主交流熔斷器 FU1、FU2、FU3連接斷路器QF，反饋至電網完成有源逆變工作；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，將采集的電壓信號變換后連接到PLC上，分流器 FL串接在直流接觸器KMl其中的一個常開點與可控硅組合模塊的共陽極之間，將采集的電 流信號變換成電壓信號送至電流變送器SEN2的輸入端，再由輸出端連接PLC。本實用新型具有全自動和智能型特點，可真正實現(xiàn)無人值守，設備可自動完成恒 流限壓、恒壓限流，降壓涓流等充電模式和恒流放電，可實時監(jiān)測當前電池電壓，放電時可 進行有源逆變放電，工作時可以自動進行數(shù)據(jù)存儲及打印，可對多種蓄電池進行維護.采 用大規(guī)模可編程程序集成電路(PLC)為控制中心，配以大屏幕彩色觸摸屏作為人機界面， 使用人性化的操作引導界面，有別于其他廠家操作上面對數(shù)量眾多的旋鈕、按鍵、指示燈、開關等器件，真正實現(xiàn)自動化無人值守工作模式，由原來一個工作流程需要2 3人，減少 至1 2人。采取先進的三段式充電方式，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個月。
圖1為本實用新型的電路連接關系示意圖。
具體實施方式
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，斷路器QF的輸出側分別連接三個主交流熔斷器FU1、FU2、FU3，通過三個主交流 熔斷器FU1、FU2、FU3再連接交流接觸器KM的輸入極的三個常開點，當其閉合后由交流接觸 器KM的輸出側引出后連接主變壓器TM的初級側，變換電壓后由主變壓器TM次級分別接入 帶有過壓保護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換成直流電，再 通過電感L進一步濾除交流成分后接入直流接觸器KMl的輸入極的兩個常開點，當其閉合 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KM2的常開觸點始終斷 開不參與設備工作，以上是設備的充電過程；放電過程時電池輸出電流由直流熔斷器FU4、 FU5接至直流接觸器KM2的兩個常開觸點，當其閉合后將直流電通過電感L接到三相全橋 可控硅電路的陽極和陰極側，由該電路完成直流變交流的逆變過程，此時再將三相交流電 通過主變壓器升壓后接至交流接觸器KM的三個常開點，當其閉合后三相電流分別經過三 個主交流熔斷器FU1、FU2、FU3連接斷路器QF，反饋至電網完成有源逆變工作；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，將采集的電壓信號變換后連接 到PLC上，分流器FL串接在直流接觸器KMl其中的一個常開點與可控硅組合模塊的共陽極 之間，將采集的電流信號變換成電壓信號送至電流變送器SEN2的輸入端，再由輸出端連接 PLC。1、在對關鍵的觸發(fā)脈沖波形控制上，采用漏脈沖自動補償技術，并且精確控制脈 沖對稱度使之小于0.5°，脈沖寬度為12°，整流穩(wěn)壓精度可達0.4，整流穩(wěn)流精度< 1，紋 波系數(shù)更低，工作效率超過國家標準的17%，大大優(yōu)于傳統(tǒng)產品。2、觸發(fā)電路采用數(shù)字觸發(fā)器，六路脈沖對稱度不需調整且具有相序自檢電路，當 發(fā)生錯相、斷相等故障時其自動封鎖觸發(fā)脈沖，發(fā)出聲光信號報警。觸發(fā)板本身具有過壓、 過流等保護和軟啟動功能，工作可靠性遠優(yōu)于傳統(tǒng)產品。3、設備在整流及逆變運行時采用數(shù)字限位技術。經優(yōu)化，設計了晶閘管導通角α 角自動工作在0° -150°之間，逆變時β角工作在30° -90°之間，無需人為調節(jié)，有效的 防止逆變失敗，降低了設備故障率，提高了安全性。4、放電時可將蓄電池剩余電量回饋電網，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。本實用新型應用于普通鐵路列車組及新型高速動車組、城市軌道(地鐵)機車的 車載電池日常充放電維護及檢測，城市電動汽車及工業(yè)AGV車用電池的快速充電及維護， 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及電池容量校對。首 先，從產品的綠色節(jié)能方面比較，采用了先進的數(shù)字脈沖觸發(fā)整流技術，功率因數(shù)由競爭對手普遍的70%提高至80%以上。其次，放電時采用有源逆變放電技術，使電能得以回饋電 網，既綠色節(jié)能又無大量熱量產生，同時消除了安全隱患。
權利要求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，斷 路器QF的輸出側分別連接三個主交流熔斷器FU1、FU2、FU3，通過三個主交流熔斷器FU1、 FU2、FU3再連接交流接觸器KM的輸入極的三個常開點，當其閉合后由交流接觸器KM的輸 出側引出后連接主變壓器TM的初級側，變換電壓后由主變壓器TM次級分別接入帶有過壓 保護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換成直流電，再通過電感L 進一步濾除交流成分后接入直流接觸器KMl的輸入極的兩個常開點，當其閉合后由輸出端 接至直流熔斷器FU4、FU5，然后分別連接電池兩端，此時KM2的常開觸點始終斷開不參與設 備工作，以上是設備的充電過程；放電過程時電池輸出電流由直流熔斷器FU4、FU5接至直 流接觸器KM2的兩個常開觸點，當其閉合后將直流電通過電感L接到三相全橋可控硅電路 的陽極和陰極側，由該電路完成直流變交流的逆變過程，此時再將三相交流電通過主變壓 器升壓后接至交流接觸器KM的三個常開點，當其閉合后三相電流分別經過三個主交流熔 斷器FU1、FU2、FU3連接斷路器QF，反饋至電網完成有源逆變工作；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，將采集的電壓信號變換后連接到PLC上，分 流器FL串接在直流接觸器KMl其中的一個常開點與可控硅組合模塊的共陽極之間，將采集 的電流信號變換成電壓信號送至電流變送器SEN2的輸入端，再由輸出端連接PLC。
專利摘要本實用新型涉及一種智能充放電控制電路，三相交流電源通過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成直流電通過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的兩個常開觸點，當其閉合后將直流電通過電感L接到三相全橋可控硅電路的陽極和陰極側，三相交流電通過主變壓器升壓后接至交流接觸器KM，三相電流經過三個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，具有全自動和智能型特點，可自動完成恒流限壓、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個月。
文檔編號H02J3/38GK201898368SQ201020676140
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權日2010年12月23日
發(fā)明者朱江濤, 龔鑫祥 申請人:新鄉(xiāng)市太行易通配電設備有限公司