[发明专利]低热损及无火花电池组阶梯式复电压操控装置

说明书

本发明涉及一种低热损及无火花电池组阶梯式复电压操控装置设计。

电池组由于具有机动性，广泛被应用于各式各样的器具如电动载具等，然而电池组无论蓄电池、燃料电池、热电池或太阳能电池皆具有其物理性基本电压，通常人们利用串并联来获得所需的电压及容量，并视负载需要，采用阶梯式电压供应或以串联线性元件对其进行操控或以斩波开关对其进行操控。

在美国专利3,909,685中公开了一种组合电压装。其中各电池单元之间也设有双刀开关，并且也可用半导体器件替代这些开关。

本发明的主要目的，是为了提供一种低热损及无火花电池组阶梯式复电压操控装置，主要为提供一种多输出阶梯式复电压的高效率电路，以及进一步利用固态开关元件与机电开关元件之间的动作时间差来获得低热及无火花复电压切换功能。

根据本发明的一种低热损及无火花电池组阶梯式复电压操控装置，包括多个串联在多个电池单元之间的机电开关组，一对输出端，多个并联在机电开关两端的二极管组，一个串联在电池单元和输出端之间的固态开关，中央处理器，用来测量输出电流的电流检测装置，用来测量输出电压的电压检测装置，和指令输入单元；输出端的一端与电池单元的一端相连，电压检测装置并联在输出端之间，电池单元的另一端与电流检测单元的一端相连，固态开关的一端与电流检测装置相连，另一与输出端相连，中央处理器根据由操作指令输入装置的命令可控制机电开关和固态开关元件动作。

本发明的这种低热耗及无火花电池组阶梯式复电压操控装置，可以获得电压切换及阶梯式线性或阶梯式载波式的低波纹PWM电压输出或缓慢增压输出或缓慢减压输出及进一步通过反馈作限电流和定电压或定电流输出，而其上述性能比上述现有技术更为优越。

以下配合附图详细说明本发明的实施例：

图1为由双刀双掷开关并联二极管构成复电压切换的实施例示意图。

图2为复电压具线性调整电压波形示意图。

图3为复电压具斩波调整电压波形示意图。

图4为由双刀双掷开关构成复电压切换电路实施例示意图。

图5为由单刀开关及二极管组构成复电压切换电路实施例示意图。

图6利用树技状开关电路及串联二极管组构成复电压电路示意图。

图1为此项电池或多组直流电源的低热损及无火花阶梯式复电压操控装置实施例，主要为揭示利用电池组及串联于电瓶间的双掷C接点的机电开关组构成可切换选择的复电压输出，以及可在输出时使开关接点组并联于分路二极管组两端以消除二极管组顺向压降及热损失，以及进一步可结合电流检测装置及线性或开关式固态开关元件并结合一中央处理器(CCU)以接受操作指令输入装置的命令，进而操控机电开关组及固态开关元件组以调节输出电压电流大小或调节输出作定电压或定电流或设定输出限流以及利用可用线性调整或作PWM调制操控的固态开关元件串设于由电瓶组及二极管组所构成的可切换复电压输出的电压切换开关点之间，以形成以低压为谷底，以次段高压为峰值的线性连续调整PWM调整输出电压的电路，以形成由谷底电压值至峰值电压值间可调的线性或PWM操控的低波纹电压输出，或在切换机电开关组时，依ON(开)时固态开关ON动作时间滞后于机电开关(以电阻性及电容性负载为准)，OFF(关)时固态开关OFF动作时间领先机电开关切换电源(电感、电容、电阻性负载皆可)以达到花切换机电开关组，此功能进一步含输出侧的正负极性切换开关的无火花切换。

现就此项实施例构成及动作说明如下：