一种新型高电压充电方式

andybeck

一种新型高电压充电方式 [复制链接]

目前对于UPS、EPS、逆变电源等的大功率产品，开发设计者设计的蓄电池逆变电压往往很高。面对由很多蓄电池串联而成的高电压蓄电池组，设计者对蓄电池组的充电往往以市电经过变压器升压后整流或市电整流后经高频电子BOOST升压的传统方式来实现。前者势必会造成充电回路器件的成本大增，后者可靠性不高，成本也高。
本设计之目的在于解决上述传统较高充电电压设计方式的缺陷与不足，对较高电压的蓄电池组，均分成相等电压段的两小组，以自控开关组合调节的方式达到：有市电时两小组蓄电池自动调整为并联方式，充电器的充电电压仅为整组蓄电池的一半；停电时两小组蓄电池自动调整为串联方式输出放电的目的。
图1为蓄电池组串、并联自动调节充/放电系统原理图。
图1中1.充电器，2.蓄电池A分组，3.双极常开型自控开关，4.常闭型自控开关，5.蓄电池B分组，6.电力二极管，7.常开型自控开关。
具体实施方式：
在图1中，自控常开型开关(3)、(7)、自控常闭型开关(4)三者的控制极与充电器(1)的输入均由同一市电同步控制其工作；充电器(1)输出的正、负极与蓄电池A分组(2)的正、负极电连接，自控常开型开关(3)的同一端两触接极通过导线与蓄电池A分组(2)的正、负极电连接；蓄电池B分组(5)的正、负极通过导线与常开双极型自控开关(3)的另一端两触接极相连，使常开双极型自控开关(3)工作吸合时，两分组蓄电池(2)和(5)的正、负极触点并联。自控常开开关(7)的输入触接极及控制极与市电电连接，其输出触接极通过导线与自控常开双极型开关(3)的控制极电连接。常闭型自控开关(4)一触接极通过导线与蓄电池A分组(2)的正(负)极电连接，常闭型自控开关(4)的另一触接极通过导线与蓄电池B分组(5)的负(正)极电连接。串、并联自动调节充/放电系统的正、负极输出端通过导线分别与蓄电池B分组(5)的正(负)极及蓄电池A分组(2)的负(正)极电连接，并窜接一只防止电流倒灌的电力二极管(6)。蓄电池分组A和B为性质相同的等电压蓄电池段组。自控开关的开关速度选择：自控常开型开关(7)和自控常闭型开关(4)工作同步，但慢于常开双极型自控开关(3)的开关速度。自控常开型开关(7)和自控常闭型开关(4)可设计为合为一体的常开/常闭型双极开关。
具体连接关系如前述，市电接通时，常闭型自控开关(4)速度快先断开，同时常开型自控开关(7)同步吸合，继之常开型自控开关(3)吸合，此时蓄电池A分组(2)和B分组(5)为并联状态，充电机(1)对并联的蓄电池组充电。由于此时该系统的正、负输出端电压为两分组电池电压之和的一半，则与其连接的逆变器件工作电压达不到其设定两分组电池电压之和而不工作。又由于该系统的正、负输出端串接了一只防止电流倒灌的电力二极管(6)，所以不会出现与输出端外接相连的高电压直流母线的电流倒灌。当市电停电时，常开型自控开关(3)由于速度快先断开，继之常闭型自控开关(4)吸合，此时蓄电池A分组(2)和B分组(5)为串联状态，串联的两分组电池电压之和达到设定的逆变器件工作电压，可以对设定的逆变器件提供稳定的直流工作电源。