[实用新型]一种户外太阳能充电的大功率供电电池组切换装置

说明书

    本实用新型涉及一种户外太阳能充电的大功率供电电池组切换装置，适用于各种大功率供电电池组电源的切换控制，属于电池组切换控制的范畴。

实践中，需太阳能电池充电的野外工作设备，由于太阳能电池受太阳光照的影响需加储能电池组，设备又是电池组直流供电，对于大功率负载，一组电池组无法保证稳定供电，必须两组或两组以上电池组供电才能保证可靠供电，这就需要对电池组的切换进行可靠控制。以两组电池组的切换工作的实际问题为例，负载要求24V，100A短时工作，当前已有的大功率电池组切换控制电路主要有两种，一种是在电池组正极串整流二极管控制电路，优点是控制主电路简单可靠，成本低，缺点是两组电池会出现同时供电的情况，电池组长期工作在无法充满状态，电池组寿命降低，还会导致两组电池组电压下降到无法正常供电，实际使用较少；另外一种是电池组正极接直流接触器串整流二极管控制电路，通过控制直流接触器实现切换，优点是电池组不会出现同时工作的情况，保证电池组的正常充放电，提高电池组寿命，缺点是100A以上的大电流触点24V直流接触器无法买到，需要定制，购买价格高，后续维护价格高，接触器的触点开关寿命是有限的，又是大电流工作，野外工作可靠性会较低；第二组电池组投入时，第一组电池组关断的时间不能准确掌握，只能凭经验控制，控制不好对负载的供电会出现抖动。

针对上述大功率供电电池组切换控制电路存在问题，本实用新型提出一种户外太阳能充电的大功率供电电池组切换装置，切换主电路采用可控硅作为主切换开关，价格便宜、容量大、控制简单、可靠性高、寿命长，同时，结构简单、价格低廉，可以应用到无人值守的野外太阳能充电的大功率电池组的切换控制系统中。

本实用新型采用的技术方案：一种户外太阳能充电的大功率供电电池组切换装置由第一电池电量传感器1、第二电池电量传感器2、第一电池组3、第二电池组4、太阳能充电装置5、PLC控制器6、可控硅切换电路7、滤波电容8、第一开关9和第二开关10组成，第一电池组3连接第一电池电量传感器1的输入端、第二电池组4连接第二电池电量传感器2的输入端，第一电池电量传感器1、第二电池电量传感器2的输出端连接PLC控制器6的输入端，第一电池组3通过第一开关9与太阳能充电装置5连接，第二电池组4通过第二开关10与太阳能充电装置5连接，第一电池组3、第二电池组4、PLC控制器6通过可控硅切换电路7、滤波电容8与外部负载连接。

第一电池组3、第二电池组4均为24V 600Ah的大容量电池。

PLC控制器6的正常工作电压不能低于21V。

可控硅切换电路7由可控硅Q1、可控硅Q2、二极管D1、二极管D2、可控硅门极RC电路和直流接触器KM1常开常闭触点电路组成，可控硅Q1阴极连接二极管D1阳极，电容C1和电阻R2，Q1门极连接电阻R5，可控硅Q2阴极连接二极管D2阳极，电容C2和电阻R4，Q2门极连接电阻R6，二极管D1，D2阴极相连，再连到电容C3和负载RL，电阻R5另一端连接直流接触器KM1常开触点，电阻R6另一端连接直流接触器KM1常闭触点，电阻R1一端连接电容C1一端，连接直流接触器KM1常开触点一端，电阻R2一端连接电容C1一端，连接直流接触器KM2常闭触点一端。

可控硅切换电路7由可控硅Q1、可控硅Q2、二极管D1、二极管D2、可控硅门极RC电路和直流接触器KM1常开常闭触点电路组成，可控硅Q1阴极连接二极管D1阳极，电容C1和电阻R2，Q1门极连接电阻R5，可控硅Q2阴极连接二极管D2阳极，电容C2和电阻R4，Q2门极连接电阻R6，二极管D1，D2阴极相连，再连到电容C3和负载RL，电阻R5另一端连接直流接触器KM1常开触点，电阻R6另一端连接直流接触器KM1常闭触点，电阻R1一端连接电容C1一端，连接直流接触器KM1常开触点一端，电阻R2一端连接电容C1一端，连接直流接触器KM2常闭触点一端。

所述的第一电池电量传感器1、第二电池电量传感器2、第一电池组3、第二电池组4、太阳能充电装置5、PLC控制器6、可控硅切换电路7、滤波电容8、第一开关9和第二开关10均为市售的普通元件。

本实用新型的有益效果：本实用新型的切换主电路采用可控硅作为主切换开关，价格便宜、容量大、控制简单、可靠性高、寿命长，同时，结构简单、价格低廉，可以应用到无人值守的野外太阳能充电的大功率电池组的切换控制系统中。

图1为本实用新型的结构示意图；