專利名稱：數(shù)控多路充電控制器的制作方法
專利說明 本實用新型涉及一種對蓄電池或蓄電池組進行充電控制的裝置，尤其是一種利用帶有多點報警功能的多功能數(shù)字儀表作為充電控制器的模擬量信號處理和控制的主要部件，通過各報警點的設置來實現(xiàn)對蓄電池或蓄電池組進行充電控制的數(shù)控多路充電控制器。目前，公知的用來對蓄電池進行充電控制的充電控制器主要有四種方式第一種方式是采用串聯(lián)型電壓調(diào)整電路對蓄電池進行控制，這種方式效率低、控制電路的損耗大，只適用于較小容量的蓄電池充電控制；第二種方式是采用可控硅整流電路，通過調(diào)整可控硅的導通角或?qū)ㄖ芷趯π铍姵氐某潆婋妷汉碗娏鬟M行控制，由于可控硅被控制的只能是交流電流或電壓，因此，這種方式只能適用于充電電源是交流電的地方，對于充電電源是直流電的場所不能適用；第三種方式是采用開關電源方式的脈寬調(diào)整開關電路，這種方式是通過調(diào)整開關器件的導通時間來改變輸出電壓的高低從而實現(xiàn)對蓄電池充電電壓和電流的控制，這種方式是以高頻開關電路為基礎的，因此，在電路中會存在一定的諧波影響，同時，在高電壓、大電流條件下工作，會降低電路的可靠性，增大電磁輻射。第四種方式是采用單片機電路控制技術，這種方式可實現(xiàn)各種復雜的數(shù)字化控制功能，工作穩(wěn)定可靠，但電路相比之下較復雜，而且涉及到專業(yè)性較強的軟件編程，成本較高。本實用新型的目的是提供一種用來對蓄電池或蓄電池組進行控制的數(shù)控多路充電控制器，它不僅能對蓄電池或蓄電池組的充電過程進行數(shù)字化控制，工作穩(wěn)定可靠，而且無需復雜的軟件編寫，通過按鍵設置好一組相關的參數(shù)點即可工作，控制電路自身損耗很小。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的用帶有多點報警功能的多功能數(shù)字表控制充電回路，充電回路中串聯(lián)著大功率半導體開關管，大功率半導體開關管的控制極由一個光電耦合器與控制電源連接，光電耦合器控制著大功率半導體開關管的導通與截止，光電耦合器的輸入端由多功能數(shù)字表的一個報警輔助開關與控制電源相連，報警輔助開關的接通與斷開控制著光電耦合器的工作狀態(tài)，多個報警輔助開關可以連接并控制多個充電回路，每一個充電回路都是由報警輔助開關控制光電耦合器的輸入與控制電源的連接，光電耦合器與充電回路中的大功率半導體開關管相連并控制著大功率半導體開關管的導通與截止。在使用時，將多功能數(shù)字表的輸入方式設置成電壓或電流方式，同時，將對應輸入信號范圍的電壓顯示范圍按照蓄電池或蓄電池組的最高電壓以及一定的冗余度進行設定，將蓄電池或蓄電池組的采樣信號按照多功能數(shù)字表對輸入信號范圍的要求進行變換后加在多功能數(shù)字儀表的模擬量信號輸入端，使得多功能數(shù)字表的顯示數(shù)值為蓄電池或蓄電池組實際的電壓值；將多功能數(shù)字表的各報警點按照蓄電池的充電要求設置成一組充電電壓控制點，每一個控制點控制著一路充電回路中的半導體開關器件，在正常的充電情況下，半導體開關器件是導通的，隨著充電的進行，蓄電池或蓄電池組的電壓會逐漸升高，當電壓上升到高于第一個控制點時，該控制點就會輸出一控制信號使該路充電回路中的半導體開關器件斷開，停止這一路的充電，隨著蓄電池或蓄電池組電壓的不斷上升并高于第二個控制點時，第二路充電回路會被斷開停止充電，繼續(xù)充電下去，會使得每一個充電回路依次被斷開停止充電，充電電流逐步減小，直到蓄電池被充滿使所有充電回路全部斷開；相反，隨著蓄電池或蓄電池組放電的進行，蓄電池或蓄電池組電壓低于任何一控制點時，該控制點控制的充電回路就會接通，從而實現(xiàn)對充電過程的自動控制。各控制點的參數(shù)值大小可隨時更改設定，并且充電控制點可設置成單點控制，也可設置成多點控制，當控制點不夠時，可采用多塊帶有多點報警功能的多功能數(shù)字儀表。由于采用上述方案，可以很方便地實現(xiàn)對蓄電池或蓄電池組充電的數(shù)字化控制，并且不需要再設計復雜的單片機電路，工作穩(wěn)定可靠，結構簡單，同時，在充電回路中沒有其它對充電電壓和充電電流進行限制的器件，只有半導體開關器件，并且其導通壓降相對較小，當充電電源是太陽能光伏電池組件時，具有很高的充電效率。
以下結合附圖
對本實用新型進一步說明。
附圖是本實用新型的電路原理圖。
圖中meter為多功能數(shù)字表，Ai為多功能數(shù)字表模的擬量輸入端，BAT為蓄電池或蓄電池組，DC1為5V直流電源，DC2為15V直流電源；與數(shù)字組合的標號中K為多功能數(shù)字儀表的報警控制開關，IC為光電耦合集成電路，T為半導體開關管，R為電阻，C為電容，D為二極管，V為充電電源輸入端口。在圖中，蓄電池或蓄電池組BAT的電壓信號通過電阻R9、R10按照一定的比例分壓后加在多功能數(shù)字儀表的模擬量輸入端Ai，K1、K2、K3、K4為多功能數(shù)字表的報警點控制開關，IC1、IC2、IC3、IC4為半導體開關管的驅(qū)動用光電耦合集成電路，在這個電路中所采用的型號為TLP250，報警點控制開關的一端接在5V直流電源DC1的正極上，另一端通過限流電阻R1、R2、R3、R4分別接到了四個光電耦合集成電路IC1、IC2、IC3、IC4的信號輸入端②腳上，5V直流電源DC1的負極則接在四個光電耦合集成電路的信號輸入端③腳上，每個光電耦合集成電路的電源端⑧腳和⑤腳分別接在15V直流電源的正極和負極上；T1、T2、T3、T4為半導體開關管，其控制極b分別由光電耦合集成電路的輸出端⑥腳來控制，在電路中，光電耦合集成電路的作用主要是進行前后級隔離和提供足夠大的電流來驅(qū)動半導體開關管工作；R5、R6、R7、R8為半導體開關管的控制極限流電阻，C1、C2、C3、C4為抗干擾電容，D1、D2、D3、D4為充電回路的整流二極管；四組充電電源分別從V1、V2、V3、V4四路輸入端口經(jīng)過整流二極管加到半導體開關管的C電極上，開關管的e極直接與蓄電池或蓄電池組的正極相連，當蓄電池或蓄電池組電壓低于相應的所設定的控制點電壓值時，該控制點所控制的半導體開關管就會導通，相應的充電電源就會通過半導體開關管對蓄電池或蓄電池組進行充電，當蓄電池或蓄電池組電壓高于相應的所設定的控制點電壓值時，該控制點所控制的半導體開關管就會關斷。所有控制點的電壓值通常設置成階梯狀，隨著蓄電池或蓄電池組充電電壓的升高，控制電路會逐級斷開充電回路，使充電電流分級減小，直到蓄電池完全充滿而充電回路完全斷開，從而實現(xiàn)對蓄電池或蓄電池組充電的自動控制。多功能數(shù)字儀表的報警控制點的數(shù)量應根據(jù)充電回路的多少而定，充點回路可以是一個，也可以是多個，當一塊多功能數(shù)字表上的報警控制點的數(shù)量不夠用時，可以使用多塊具有相同功能的儀表；半導體開關管可以是功率晶體管、功率MOS場效應管或絕緣柵雙極晶體管。
權利要求1.一種數(shù)控多路充電控制器，用電子器件自動控制充電電源對蓄電池或蓄電池組的充電，其特征是用帶有多點報警功能的多功能數(shù)字表控制充電回路，充電回路中串聯(lián)著大功率半導體開關管，大功率半導體開關管的控制極由一個光電耦合器與控制電源連接，光電耦合器控制著大功率半導體開關管的導通與截止，光電耦合器的輸入端由多功能數(shù)字表的一個報警輔助開關與控制電源相連，報警輔助開關的接通與斷開控制著光電耦合器的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控多路充電控制器，其特征是帶有多點報警功能的多功能數(shù)字表的多個報警輔助開關可以連接并控制多個充電回路，每一個充電回路都是由報警輔助開關控制光電耦合器的輸入與控制電源的連接，光電耦合器與充電回路中的大功率半導體開關管相連并控制著大功率半導體開關管的導通與截止。
3.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控多路充電控制器，其特征是控制大功率半導體開關管的控制電源與控制光電耦合器的控制電源是兩組相互隔離的電源。
專利摘要一種用來對蓄電池或蓄電池組進行充電控制的數(shù)控多路充電控制器，它是利用帶有多點報警功能的多功能數(shù)字儀表作為充電控制器的模擬量信號處理和控制的主要部件，將多功能數(shù)字儀表的報警點按照蓄電池或蓄電池組的特性設置成一個或一組多段的充電電壓控制點，充電電源經(jīng)可控的半導體開關器件與蓄電池或蓄電池組相連，通過各電壓控制點來自動打開和關閉半導體開關器件，從而實現(xiàn)對蓄電池或蓄電池組充電的自動控制。
文檔編號H02J7/00GK2666012SQ0325733
公開日2004年12月22日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權日2003年4月25日
發(fā)明者張盛忠 申請人:新疆新能源股份有限公司