一种蓄电池充电设备及柴油发电机组的启动系统的制作方法

xiaoxiao2020-7-31  9

一种蓄电池充电设备及柴油发电机组的启动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种蓄电池充电设备及柴油发电机组的启动系统,能够降低蓄电池的故障率。该蓄电池充电设备包括:实时监测蓄电池的电压的电压监测单元;为该蓄电池充电的充电单元;连接该电压监测单元和该充电单元的控制单元,当该电压监测单元监测到的该蓄电池的电压低于第一电压时,该控制单元控制该充电单元采用恒流充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元监测到的该蓄电池的电压不低于第一电压且低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元控制该充电单元采用恒压充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元监测到的该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元控制该充电单元采用脉冲充电模式为该蓄电池充电。
【专利说明】一种蓄电池充电设备及柴油发电机组的启动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及控制【技术领域】,尤其涉及一种蓄电池充电设备及柴油发电机组的启动系统。
【背景技术】
[0002]目前,蓄电池会应用在很多大功率场合中,例如,现行通信网中作为应急供电电源的柴油发电机组,其启动系统中最主要的启动组件就是蓄电池。为了保证柴油发电机组在市电突发断电情况下,能够及时准确切入使用,则必须保证其启动系统中的蓄电池随时处于零故障待命状态。
[0003]但是,蓄电池长期处于备用状态下会存在电量损耗,很可能导致蓄电池电量不足,处于故障状态。并且,蓄电池备用状态下电量损耗的速度和程度与蓄电池本身的标称参数、所处于的连接状态、连接件的绝缘级别以及所处环境温度湿度等诸多因素紧密相关,发生的随机性大,技术上无法准确预估。
[0004]因此,现有技术中,为保证启动可靠性,柴油发电机组的启动系统中多会使用主备两个蓄电池,由工作人员定期对两个蓄电池进行检测,在主蓄电池正常时,由主蓄电池为柴油发电机组提供启动电压,在主蓄电池故障时,人工切换至备蓄电池,由备蓄电池为柴油发电机组提供启动电压,并且当检测到蓄电池的电量不足时,对蓄电池进行充电。由于现有的大功率充电主要有恒压充电和恒流充电两种模式,而这两种模式在蓄电池电量充满后继续充电都会损害电池寿命,所以需要工作人员在检测到蓄电池电量充满后及时停止充电。
[0005]然而,由于现有方案通过人工对蓄电池进行充电维护,所以仍然很难保证蓄电池随时处于零故障待命状态,并且人工消耗较大、效率也较低。
实用新型内容
[0006]本实用新型实施例提供一种蓄电池充电设备及柴油发电机组的启动系统,用以降低蓄电池的故障率。
[0007]本实用新型实施例提供一种蓄电池充电设备,包括:
[0008]实时监测蓄电池的电压的电压监测单元;
[0009]为所述蓄电池充电的充电单元;
[0010]连接所述电压监测单元和所述充电单元的控制单元,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压低于第一电压时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒流充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于第一电压且低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒压充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用脉冲充电模式为所述蓄电池充电。
[0011]本实用新型实施例提供一种蓄电池充电设备,包括:
[0012]实时监测蓄电池的电压的电压监测单元;[0013]为所述蓄电池充电的充电单元;
[0014]连接所述电压监测单元和所述充电单元的控制单元,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒流充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用脉冲充电模式为所述蓄电池充电。
[0015]本实用新型实施例提供一种蓄电池充电设备,包括:
[0016]实时监测蓄电池的电压的电压监测单元;
[0017]为所述蓄电池充电的充电单元;
[0018]连接所述电压监测单元和所述充电单元的控制单元,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒压充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用脉冲充电模式为所述蓄电池充电。
[0019]本实用新型实施例还提供一种柴油发电机组的启动系统,包括上述任一所述的蓄电池充电设备。
[0020]采用本实用新型实施例提供的方案,实时监测蓄电池的电压,当该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,即在蓄电池电量充满后采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,由于脉冲充电的充电量较小,仅能够抵消蓄电池日常的电量损耗,所以在蓄电池电量充满后采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,既能够随时保证蓄电池的电量,又能够避免因为蓄电池电量充满后继续充电而导致的对蓄电池的损害,降低了蓄电池的故障率。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0022]图1为本实用新型实施例提供的蓄电池充电设备的结构示意图;
[0023]图2为本实用新型实施例提供的蓄电池充电设备的实现电路图;
[0024]图3为本实用新型实施例提供的柴油发电机组的启动系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了给出能够降低蓄电池故障率的实现方案,本实用新型实施例提供了一种蓄电池充电设备及柴油发电机组的启动系统,以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。并且在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组
口 ο
[0026]实施例1:
[0027]本实用新型实施例提供了一种蓄电池充电设备,如图1所示,包括:
[0028]实时监测蓄电池的电压的电压监测单元101 ;[0029]为该蓄电池充电的充电单元102 ;
[0030]连接该电压监测单元101和该充电单元102的控制单元103,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最小值时,该控制单元103控制该充电单元102采用恒流充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最小值且低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元103控制该充电单元102采用恒压充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元103控制该充电单元102采用脉冲充电模式为该蓄电池充电。
[0031]其中,电压监测单元101可以为现有技术中的各种电压监测器件、电压监测装置
设备等。
[0032]充电单元102各种充电模式下的充电电路也可以采用现有技术中相应模式下的充电电路。
[0033]控制单兀103具体可以为各种常用的控制器芯片,如PLC (Programmable LogicConoller,可编程逻辑控制器)、DSP (Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field — Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或 CPLD (Complex ProgrammableLogic Device,复杂可编程逻辑器件)等,也可以为各种逻辑判断电路,在此不再详述。
[0034]本实用新型实施例1提供的蓄电池充电设备具体实现电路可以如图2所示。
[0035]上述目标充电电压范围可以根据蓄电池的标准电压及实际情况进行设定。例如,对于一个标准电压为12V的蓄电池,其目标充电电压范围可以设定为10.5V至13.5V,即10.5V为目标充电电压范围的最小值,13.5V为目标充电电压范围的最大值。此时,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压低于10.5V时,该控制单元103控制该充电单元102采用恒流充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压不低于10.5V且低于13.5V时,该控制单元103控制该充电单元102采用恒压充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压不低于13.5V时,该控制单元103控制该充电单元102采用脉冲充电模式为该蓄电池充电。在本实用新型实施例1中,脉冲充电设置为每60秒内充电1.2秒,暂停58.8秒。
[0036]可见,采用本实用新型实施例提供的蓄电池充电设备,实时监测蓄电池的电压,当该蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最小值时,采用恒流充电模式为该蓄电池充电,当该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最小值且低于目标充电电压范围的最大值时,采用恒压充电模式为该蓄电池充电,当该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,即在蓄电池电量充满后采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,由于脉冲充电的充电量较小,仅能够抵消蓄电池日常的电量损耗,所以在蓄电池电量充满后采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,既能够随时保证蓄电池的电量,又能够避免因为蓄电池电量充满后继续充电而导致的对蓄电池的损害,降低了蓄电池的故障率。
[0037]实施例2:
[0038]基于同一构思,本实用新型实施例还提供了一种蓄电池充电设备,包括:
[0039]实时监测蓄电池的电压的电压监测单元;
[0040]为该蓄电池充电的充电单元;[0041]连接该电压监测单元和该充电单元的控制单元,当该电压监测单元监测到的该蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元控制该充电单元采用恒流充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元监测到的该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元控制该充电单元采用脉冲充电模式为该蓄电池充电。
[0042]即对于一个标准电压为12V,其目标充电电压范围为10.5V至13.5V的蓄电池,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压低于13.5V时,该控制单元103控制该充电单元102采用恒流充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压不低于13.5V时,该控制单元103控制该充电单元102采用脉冲充电模式为该蓄电池充电。
[0043]各单元具体实现方式详见上述实施例1,在此不再赘述。
[0044]可见,采用本实用新型实施例提供的蓄电池充电设备,实时监测蓄电池的电压,当该蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,采用恒流充电模式为该蓄电池充电,当该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,既能够随时保证蓄电池的电量,又能够避免因为蓄电池电量充满后继续充电而导致的对蓄电池的损害,降低了蓄电池的故障率。
[0045]实施例3:
[0046]基于同一构思,本实用新型实施例还提供了一种蓄电池充电设备,包括:
[0047]实时监测蓄电池的电压的电压监测单元;
[0048]为该蓄电池充电的充电单元;
[0049]连接该电压监测单元和该充电单元的控制单元,当该电压监测单元监测到的该蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元控制该充电单元采用恒压充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元监测到的该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,该控制单元控制该充电单元采用脉冲充电模式为该蓄电池充电。
[0050]即对于一个标准电压为12V,其目标充电电压范围为10.5V至13.5V的蓄电池,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压低于13.5V时,该控制单元103控制该充电单元102采用恒压充电模式为该蓄电池充电,当该电压监测单元101监测到的该蓄电池的电压不低于13.5V时,该控制单元103控制该充电单元102采用脉冲充电模式为该蓄电池充电。
[0051]各单元具体实现方式详见上述实施例1,在此不再赘述。
[0052]可见,采用本实用新型实施例提供的蓄电池充电设备,当该蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,采用恒压充电模式为该蓄电池充电,当该蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,采用脉冲充电模式为该蓄电池充电,既能够随时保证蓄电池的电量,又能够避免因为蓄电池电量充满后继续充电而导致的对蓄电池的损害,降低了蓄电池的故障率。
[0053]上述实施例2和实施例3提供的蓄电池充电设备相比于实施例1,控制逻辑更为简单,但实验证明实施例1提供的蓄电池充电设备的充电效果更好。
[0054]实施例4:
[0055]本实用新型实施例还提供一种柴油发电机组的启动系统,如图3所示,包括上述任一蓄电池充电设备。[0056]具体的,该柴油发电机组的启动系统包括两个蓄电池充电设备3011和3012。
[0057]进一步的,该柴油发电机组的启动系统还包括:
[0058]分别连接两个蓄电池充电设备的主蓄电池3001和备蓄电池3002,为柴油发电机组提供启动电压;
[0059]不动端连接该柴油发电机组的切换开关302 ;
[0060]分别连接该切换开关302的控制端、该主蓄电池3001和该备蓄电池3002的监控设备303,对该主蓄电池3001和该备蓄电池3002的状态进行监测,根据该主蓄电池3001和该备蓄电池3002的状态,控制该切换开关302的动端连接至该主蓄电池3001、该备蓄电池3002或空挡。
[0061]进一步的,对主蓄电池3001和备蓄电池3002的状态进行监测,主要包括监测蓄电池的电压等参数。
[0062]根据该主蓄电池3001和该备蓄电池3002的状态,控制该切换开关302的动端连接至该主蓄电池3001、该备蓄电池3002或空挡,具体包括:
[0063]当主蓄电池3001的状态正常时,监控设备303控制该切换开关302的动端连接至该主蓄电池3001 ;当主蓄电池3001的状态异常即故障,备蓄电池3002的状态正常时,监控设备303控制该切换开关302的动端连接至该备蓄电池3002 ;当主蓄电池3001、备蓄电池3002的状态均异常时,监控设备303控制该切换开关302的动端连接至空挡,不连接任意一个蓄电池。
[0064]较佳的,该切换开关302具体为大电流手自一体隔离开关,切换时能有效防止电火花的产生。即该大电流手自一体隔离开关具备三个档位I(连接主蓄电池)0(空挡)11(连接备蓄电池),档位之间切换时间可以设置;该大电流手自一体隔离开关具备自动及手动功能,在自动状态根据实测蓄电池状态自动切换,在手动状态可以使用开关手柄人工手动切换;该大电流手自一体隔离开关可以采用直流马达驱动,切换电压根据蓄电池电压进行设定。
[0065]监控设备303可以采用工业标准的串行型通信口,支持RS485/RS232,采用光电隔离式设计,并设有保护电路以防共模电压干扰和误接线而损坏通讯接口,实现远程监控,或与计算机通讯。可读出和设置充电单元的运行参数、读取设置切换开关参数、控制切换开关实现主备蓄电池之间的切换等。
[0066]可见,采用本实用新型实施例提供的柴油发电机组的启动系统,不但降低了蓄电池的故障率,并且能够实现蓄电池的自动切换,避免了人工参与,与现有技术相比显著提升了启动系统的可靠性。
[0067]显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种蓄电池充电设备,其特征在于,包括: 实时监测蓄电池的电压的电压监测单元; 为所述蓄电池充电的充电单元; 连接所述电压监测单元和所述充电单元的控制单元,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压低于第一电压时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒流充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于第一电压且低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒压充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用脉冲充电模式为所述蓄电池充电。
2.一种蓄电池充电设备,其特征在于,包括: 实时监测蓄电池的电压的电压监测单元; 为所述蓄电池充电的充电单元; 连接所述电压监测单元和所述充电单元的控制单元,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒流充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用脉冲充电模式为所述蓄电池充电。
3.一种蓄电池充电设备,其特征在于,包括: 实时监测蓄电池的电压的电压监测单元; 为所述蓄电池充电的充电单元; 连接所述电压监测单元和所述充电单元的控制单元,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用恒压充电模式为所述蓄电池充电,当所述电压监测单元监测到的所述蓄电池的电压不低于目标充电电压范围的最大值时,所述控制单元控制所述充电单元采用脉冲充电模式为所述蓄电池充电。
4.一种柴油发电机组的启动系统,其特征在于,包括如权利要求1-3任一所述的蓄电池充电设备。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,具体包括两个蓄电池充电设备。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,还包括: 分别连接两个蓄电池充电设备的主蓄电池和备蓄电池,为柴油发电机组提供启动电压; 不动端连接所述柴油发电机组的切换开关; 分别连接所述切换开关的控制端、所述主蓄电池和所述备蓄电池的监控设备,对所述主蓄电池和所述备蓄电池的状态进行监测,根据所述主蓄电池和所述备蓄电池的状态,控制所述切换开关的动端连接至所述主蓄电池、所述备蓄电池或空挡。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述切换开关具体为大电流手自一体隔离开关。
【文档编号】H02J9/04GK203761081SQ201420017157
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】邱晓斌, 盖润生, 彭强, 陈龙, 李志 , 李阳, 胡顺钦 申请人:中国移动通信集团山东有限公司

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