CN201893598U - 自动侦测和控制的充电电源设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自动侦测和控制的充电电源设备，市电整流模块的输入端通过交流充电接口与供电设备相连，市电整流模块还通过输入监控与控制模块和供电设备的监控与控制模块相连，市电整流模块的输出端分别与高电压转换模块和低电压转换模块相连，低电压转换模块与输出监控与控制模块相连，输出监控与控制模块分别与高电压转换模块和输入监控与控制模块相连，高电压转换模块的输出端通过高压输出接口与蓄电池组相连，低电压转换模块的输出端和输出监控与控制模块的输出端通过低压供电监控接口与电池管理系统相连，电池管理系统与蓄电池组相连。实现全程自动化对蓄电池充电，与供电设备监控系统及电池管理系统进行全方位的充电状态数据的交换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电设备，尤其涉及一种具有自动侦测和控制功能的充电电源设备。
背景技术
目前，充电电源对高压蓄电池组充电回路，其电源设备的输入直接接市电电网，输出经过二极管接蓄电池组。该结构通过二极管比较容易的实现防反充，充电电源不受蓄电池电压影响，结构简单，容易实现。
但是在充电时，不能监控输入电网情况，如供电设备的最大输出功率和充电的安时数，也不能监控输出端电池组状况，如电池是否已连接，电池是否有过温等异常情况，电池是否已充满等状态。因此可以看出，对充电状态的控制需通过手动进行。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有自动侦测和控制功能的充电电源设备。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
自动侦测和控制的充电电源设备，特点是：包括市电整流模块、高电压转换模块、低电压转换模块、输入监控与控制模块以及输出监控与控制模块，市电整流模块的输入端通过交流充电接口与供电设备相连，市电整流模块还通过输入监控与控制模块与供电设备的监控与控制模块相连，市电整流模块的输出端分别与高电压转换模块和低电压转换模块相连，低电压转换模块与输出监控与控制模块相连，输出监控与控制模块分别与高电压转换模块和输入监控与控制模块相连，高电压转换模块的输出端通过高压输出接口与蓄电池组相连，低电压转换模块的输出端和输出监控与控制模块的输出端通过低压供电监控接口与电池管理系统相连，电池管理系统与蓄电池组相连。
进一步地，上述的自动侦测和控制的充电电源设备，其中，所述高电压转换模块输出端的正极与蓄电池组的正极相连，高电压转换模块输出端的负极通过可控继电器与蓄电池组的负极相连。
本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
①采用智能化的充电结构，输入监控与控制模块可自动检测输入电网的状态，确定电网的连接状态、允许的最大充电功率等，并与供电设备的监控与控制模块进行数据交换，确认充电的安时数，以方便计费；输出监控与控制模块与电池管理系统相连，可自动检测蓄电池组的状态，确定蓄电池组的连接状态，允许设定的充电电压与电流，并与电池管理系统就电池的工作状态、充电容量、充电机的工作状态进行数据交换；
②充电电源设备适时监控输入电网和负载蓄电池组的工作状态，根据输入和负载的不同状态要求适时自动调整充电电源设备的工作状态，不仅节省了功耗，同时还极大的提高蓄电池的使用寿命，从而提高整个充电系统的可靠性；
③实现全程自动化对蓄电池充电，并与供电设备监控系统及电池管理系统进行全方位的充电状态数据的交换；有效克服了充电的盲目性，从而大大提高了设备的安全性，可远程监控和控制，提高了电池组的使用寿命，并在电池充满后，可自动关机，节省了功耗。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1：本实用新型的构造示意图。
图中各附图标记的含义见下表。
| 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 |
| 1 | 供电设备 | 101 | 监控与控制模块 | 2 | 交流充电接口 |
| 3 | 充电电源设备 | 301 | 市电整流模块 | 302 | 高电压转换模块 |
| 303 | 低电压转换模块 | 304 | 输入监控与控制模块 | 305 | 输出监控与控制模块 |
| 4 | 高压输出接口 | 5 | 低压供电监控接口 | 6 | 负载设备 |
| 601 | 蓄电池组 | 602 | 电池管理系统 |
具体实施方式
自动侦测和控制的充电电源设备，如图1所示，充电电源设备3包括市电整流模块301、高电压转换模块302、低电压转换模块303、输入监控与控制模块304以及输出监控与控制模块305，市电整流模块301的输入端通过交流充电接口2与供电设备1相连，市电整流模块301还通过输入监控与控制模块304与供电设备1的监控与控制模块101相连，市电整流模块301的输出端分别与高电压转换模块302和低电压转换模块303相连，低电压转换模块303与输出监控与控制模块305相连，输出监控与控制模块305分别与高电压转换模块302和输入监控与控制模块304相连，高电压转换模块302的输出端通过高压输出接口4与负载设备6的蓄电池组601相连，其中，高电压转换模块输出端的正极与蓄电池组的正极相连，高电压转换模块输出端的负极通过可控继电器与蓄电池组的负极相连，低电压转换模块303的输出端和输出监控与控制模块305的输出端通过低压供电监控接口5与电池管理系统602相连，电池管理系统602与蓄电池组601相连。
输入监控与控制模块304适时监控市电输入电压，进而判断市电有无连接和市电电压有无异常，经隔离后，将市电状态传给单片机，在市电异常的情况下，如输入欠压、过压、掉电等情况，单片机会发出命令关断功率模块。输入监控与控制模块304同时适时检测输入电流，经隔离后，将输入电流状态传给单片机，与供电设备的监控与控制模块304进行通讯，得到供电设备1的最大充电电流，经单片机内部比较判断后控制充电电源的最大输出电流。另外输入监控与控制模块304还与供电设备的监控系统进行充电安时数据的交换，以确认充电容量，方便计费。
输出监控与控制模块305适时监控电池电压，进而判断电池电压是否过低，有无接反，如无异常则合上输出开关，进行充电，如有异常，则关断开关，待电池修复后再进行充电。输出监控与控制模块305适时监控输出电压，将电压数据存储下来，以便上报给电池管理系统602，如有过压等异常情况，则关断功率模块。输出监控与控制模块305适时监控输出电流，将电流数据存储下来，以便上报给电池管理系统602，如有过流情况，则由工作状态控制线路来限制电流输出，如电池已充满，则通过单片机发出命令关断功率模块。输出监控与控制模块305同时适时监控充电电流内部温度，通过单片机将温度数据存储下来，以便上报给电池管理系统602，如有过温状态发生，则通过单片机发出命令来关断功率模块。输出监控与控制模块305还适时监控功率模块的工作状态，确定充电电源处于恒流充电状态，还是处于恒压充电状态，将工作状态存储在单片机内。输出监控与控制模块305同时会适时监控低电压转换模块303的工作状态，低电压转换模块303如有异常，上报给单片机，以便查询，同时也可根据负载需要，由单片机发出命令来关断低电压转换模块303。另外输出监控与控制模块303适时与电池管理系统602交换数据，将充电电源的工作状态适时上报给电池管理系统602，同时又从电池管理系统602上得到蓄电池组601的信息，根据电池的实际状态适时调整充电电源的输出电压电流值，同时根据蓄电池组的规格，调整充电电源的过压保护点，当蓄电池组温度过高时，单片机发出命令停止充电。此外，单片机会将故障信息及以前充电的安时数等数据存储在单片机内部的存储单元，以便下次维修与查询，另外单片机也可存储出厂时间、批次和维修次数等信息，以便于跟踪。
上述具有自动侦测和控制功能的智能化充电电源设备，可全程自动化对蓄电池充电，并与供电设备监控系统及电池管理系统进行全方位的充电状态数据的交换。采用新型的智能化的充电结构，输入监控与控制模块304可自动检测输入电网的状态，确定电网的连接状态、允许的最大充电功率等，并与供电设备的监控与控制模块进行数据交换，确认充电的安时数，以方便计费；输出监控与控制模块305与电池管理系统602相连，可自动检测蓄电池组601的状态，确定蓄电池组601的连接状态，允许设定的充电电压与电流，并与电池管理系统就电池的工作状态、充电容量、充电机的工作状态进行数据交换。充电电源设备适时监控输入电网和负载蓄电池组的工作状态，根据输入和负载的不同状态要求适时自动调整充电电源设备的工作状态，不仅节省了功耗，同时还极大的提高蓄电池的使用寿命，从而提高整个充电系统的可靠性。另外该充电电源设备有内部存储单元，存储一些关键信息，查询和维修非常方便。与现有技术相比，有效克服了充电的盲目性，从而大大提高了设备的安全性，可实现远程监控和控制，提高了电池组的使用寿命，并在电池充满后，可自动关机，节省了功耗。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (2)
1.自动侦测和控制的充电电源设备，其特征在于：包括市电整流模块、高电压转换模块、低电压转换模块、输入监控与控制模块以及输出监控与控制模块，市电整流模块的输入端通过交流充电接口与供电设备相连，市电整流模块还通过输入监控与控制模块与供电设备的监控与控制模块相连，市电整流模块的输出端分别与高电压转换模块和低电压转换模块相连，低电压转换模块与输出监控与控制模块相连，输出监控与控制模块分别与高电压转换模块和输入监控与控制模块相连，高电压转换模块的输出端通过高压输出接口与蓄电池组相连，低电压转换模块的输出端和输出监控与控制模块的输出端通过低压供电监控接口与电池管理系统相连，电池管理系统与蓄电池组相连。
2.根据权利要求1所述的自动侦测和控制的充电电源设备，其特征在于：所述高电压转换模块输出端的正极与蓄电池组的正极相连，高电压转换模块输出端的负极通过可控继电器与蓄电池组的负极相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102315678A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-01-11 | 安伏（苏州）电子有限公司 | 自动侦测和控制的充电电源设备 |
| CN103746418A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-23 | 国家电网公司 | 一种电动汽车交直流组合充电控制系统 |
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2011
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