CN102270869B - 用于航空蓄电池充放电的自动控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于自动控制设备领域的用于航空蓄电池充放电的自动控制设备。由充电装置、恒流控制器、装置、显示器和接线架构成；放电控制器控制脉宽调节器输出占空比可变的脉冲信号，用来调节调节大功率双栅晶体管保持放电电流恒定。放电电压、放电时间和电压时间曲线由采集卡采集数据经RS485总线输入计算机由计算机实时监控。本发明可以自动记录蓄电池电压和放电时间，并有显示电压时间曲线的窗口。放电完成后还可将曲线打印出来。实现自动控制恒流放电，达到放电完成条件时自动停止放电并报警，安全、可靠。
Description
技术领域
本发明属于蓄电池充放电的控制设备范围，特别涉及一种用于航空蓄电池充放电的自动控制设备。
背景技术
电池充放电在现代电子技术高度发达的当今时代，已经融入每个人的生活中，大到航空、航天设备的蓄电池，小及个人手机电池，电池质量好坏或寿命长短与充放电控制技术有着直接的关系，常常因为过充、过放而使电池不能正常使用，目前最简单的放电是用一固定的负载放电；或用可调负载由人工监控进行恒流放电，这就要求在对蓄电池进行容量检测时必须有人值守，随时调整负载才能保持放电电流恒定。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，航空蓄电池充放电的自动控制设备由充电装置1、恒流控制器2、放电控制装置3、显示器4和接线架5构成；充电装置1通过充放电转换开关与放电控制装置3的放电控制器的C2接口连接，充电装置1的充电输出正极与恒流控制器2的放电输入负极连接在一起；放电控制装置3的放电控制器的C3接口分别与恒流控制器2、大功率双栅晶体管M的栅极和显示器4连接；上述各部分的输入或输出接头通过接线架5与地址总线6连接；然后经RS485总线与计算机连通，放电电压、放电时间和电压时间曲线由采集卡采集数据经RS485总线输入计算机，由计算机实时监控。
所述充电装置1内的24V电源分别连接启动按钮，启动继电器J1，定时器及充放电转换开关；定时器通过定时继电器J15与充电机输出开关连接，充放电转换开关分别通过启动继电器J1与告警继电器J13连接，告警继电器J13连接告警铃和告警复位按钮，当停止放电时告警被触发，告警灯亮，告警铃响，这时由人工复位。
所述充电机的输入端单独连接10A的220V AC电源。
所述定时器和24V电源共同连接到2A的220V AC电源，并且在2A熔断器F1前并接红色指示灯，在2A熔断器F1后并接放电风扇开关，放电风扇开关上并接绿色指示灯，风扇、12V电压变换器和ac接头。
所述启动继电器J1分别连接启动按钮及指示灯和停止按钮及指示灯。
所述放电控制装置3中放电控制器的C2接口接至充放电转换开关放电端和放电风扇继电器J12；放电控制器的C3接口接至大功率双栅晶体管M的栅极、恒流控制器2中各换挡继电器J3、J5、J7J9、J11与调节继电器J14的常开触点一端；大功率双栅晶体管M的源极；放电控制器的C4接口通过D/O转换地址1接至地址总线6；放电控制器的C1接口接放电电流调节旋钮WR1；放电控制器的C5接口接告警继电器J13。
所述大功率双栅晶体管M的漏极与换挡的继电器J2、继电器J4、继电器J6、继电器J8和继电器J10的常开触点一端连接；换挡的继电器J3、继电器J5、继电器J7、继电器J9、继电器J11和调节继电器J14的常开触点一端与大功率双栅晶体管M的源极连接；换挡的继电器J2-J11的常开触点另一端连接相应的挡位负载电阻；调节继电器J14的常开触点另一端接恒流调节负载电阻WR2；并且继电器J2、继电器J3、继电器J4、继电器J5，继电器J6、继电器J7、继电器J8、继电器J9、继电器J10、继电器J11和调节继电器J14的常闭触点一端连接一起后接地；调节继电器J14的常闭触点另一端连接恒流指示灯；继电器J2与继电器J3、继电器J6与继电器J7、继电器J8与继电器J9、继电器J10与继电器J11的常闭触点的另一端各自连接后并分别连接一个换挡指示灯；继电器J4常闭触点另一端连换挡指示灯和二极管D1正极，二极管D1负极连接二极管D2负极及继电器J5的常闭触点另一端；二极管D2正极连接在继电器J2常闭触点另一端。
所述显示器4包括液晶电压表和液晶电流表，液晶电压表分别接放电输入正极与各挡位负载电阻的公共端、接地及电源端接放电风扇开关上并接绿色指示灯和ac电源接头；液晶电流表分别接放电控制器的C3接口、接地及电源端接放电风扇开关上并接绿色指示灯和ac电源接头。
所述接线架5一端与各挡位负载电阻的公共端及恒流控制器2放电输入正极连接，另一端经RS485总线、2A的220V AC电源、10A的220V AC电源与充电机输出负极连接，并且与A/D1转换地址1、A/D2转换地址2和A/D3转换地址3连接；A/D1转换地址1、A/D2转换地址2和A/D3转换地址3连接至地址总线。
本发明的有益效果是提供的恒流充放电设备实现自动控制恒流放电，达到放电完成条件时自动停止放电并报警，并在放电的同时记录放电曲线、放电时间、停止放电时电瓶电压；实现了实施放电的自动控制，不需要人工监控，提高工效：保证不会因人员离开或其它原因将电瓶过度放电，安全可靠。
附图说明
图1为蓄电池充放电自动控制设备电路原理图。
图2为放电控制器电路原理图。
具体实施方式
本发明提出一种用于航空蓄电池充放电的自动控制设备。下面结合附图对本发明予以说明。
图1中，所示蓄电池充放电自动控制设备由充电装置1、恒流控制器2、放电控制装置3、显示器4和接线架5构成；充电装置1通过充放电转换开关与放电控制装置3的放电控制器的C2接口连接，充电装置1的充电输出正极与恒流控制器2的放电输入负极连接在一起；放电控制装置3的放电控制器的C3接口分别与恒流控制器2、大功率双栅晶体管M的栅极和显示器4连接；所述大功率双栅晶体管M的漏极与换挡的继电器J2、继电器J4、继电器J6、继电器J8和继电器J10的常开触点一端连接；换挡的继电器J3、继电器J5、继电器J7、继电器J9、继电器J11和调节继电器J14的常开触点一端与大功率双栅晶体管M的源极连接；换挡的继电器J2-J11的常开触点另一端连接相应的挡位负载电阻；调节继电器J14的常开触点另一端接恒流调节负载电阻WR2；并且继电器J2、继电器J3、继电器J4、继电器J5，继电器J6、继电器J7、继电器J8、继电器J9、继电器J10、继电器J11和调节继电器J14的常闭触点一端连接一起后接地；调节继电器J14的常闭触点另一端连接恒流指示灯；继电器J2与继电器J3、继电器J6与继电器J7、继电器J8与继电器J9、继电器J10与继电器J11的常闭触点的另一端各自连接后并分别连接一个换挡指示灯；继电器J4常闭触点另一端连换挡指示灯和二极管D1正极，二极管D1负极连接二极管D2负极及继电器J5的常闭触点另一端；二极管D2正极连接在继电器J2常闭触点另一端。
上述各部分的输入或输出接头通过接线架5一端与地址总线6连接。所述接线架5一端与各挡位负载电阻的公共端及恒流控制器2放电输入正极连接，另一端经RS485总线、2A的220V AC电源、10A的220V AC电源与充电机输出负极连接，并且与A/D1转换地址1、A/D2转换地址2和A/D3转换地址3连接；A/D1转换地址1、A/D2转换地址2和A/D3转换地址3连接至地址总线。
所述充电机采用桥式整流充电（型号KCG2-30A/E40V），由0-24h定时器控制充电时间，防止过充。
所述恒流控制器2中用一组电阻丝做为固定负载，在实施放电时，各挡位负载电阻作为固定负载，由恒流控制器2中各换挡继电器J2—J11的常开触点接入，由调节继电器J14的常开触点接入一组电阻丝做为可变负载，通过放电控制装置3中放电控制器（如图2所示）的放电电流调节旋钮WR1调
节放电电流，调节放电电流信号由比例放大器（图2中由两个OP07组成）采集，经过比例放大器输入到脉宽调节器（图2中TL494模块），控制脉宽调节器输出占空比可变的脉冲信号，经过放电控制器的C3接口输入至大功率双栅晶体管M的栅极，用来调节大功率双栅晶体管M保持放电电流恒定。脉宽调节器输出占空比可变的脉冲信号经过放电控制器的C4接口通过D/O转换地址1接至地址总线6，经过经RS485总线输入计算机，待计算机系统稳定后（约5分钟），双击“蓄电池放电曲线”图标，选择被放电电池的件号，进入该件号的测试页面。点击“启动/停止”按钮，进入放电状态，相应的指示灯应燃亮（和该件号的放电电流相对应）。当放电电压在24V时，记下电流值，放电电流调节旋钮WR1调节放电电流经过图2中比例放大器到电流开始增加还未增加的位置时停下即可；当电池电压小于24V时，放电电流开始下降。这时，恒流控制器2自动补偿，当达不到最佳恒流时，可由人工调节放电电流调节旋钮WR1或WR2补到恒流值。当停止放电时告警被触发，告警灯亮，告警铃响。这时可由人工复位。
上述放电电压、电流、放电时间等除由包括液晶电压表和液晶电流表的显示器4显示外，放电电压、放电时间和电压时间曲线还由计算机实时监控和显示；自动记录电瓶电压和放电时间，并有显示电压时间曲线的窗口，放电完成后还可将曲线打印出来。
Claims (9)
1.一种用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，电池充放电自动控制设备由充电装置（1）、恒流控制器（2）、放电控制装置（3）、显示器（4）和接线架（5）构成；充电装置（1）通过充放电转换开关与放电控制装置（3）的放电控制器的C2接口连接，充电装置（1）的充电输出正极与恒流控制器（2）的放电输入负极连接在一起；放电控制装置（3）的放电控制器的C3接口分别与恒流控制器（2）、大功率双栅晶体管M的栅极和显示器（4）连接；上述各部分的输入或输出接头通过接线架（5）与地址总线（6）连接；然后经RS485总线与计算机连通，放电电压、放电时间和电压时间曲线由采集卡采集数据经RS485总线输入计算机，由计算机实时监控。
2.根据权利要求1所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述充电装置（1）内的24V电源分别连接启动按钮，启动继电器J1，定时器及充放电转换开关；定时器通过定时继电器J15与充电机输出开关连接，充放电转换开关分别通过启动继电器J1与告警继电器J13连接，告警继电器J13连接告警铃和告警复位按钮，当停止放电时告警被触发，告警灯亮，告警铃响，这时由人工复位。
3.根据权利要求2所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述充电机的输入端单独连接10A的220V AC电源。
4.根据权利要求1所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述显示器（4）包括液晶电压表和液晶电流表，液晶电压表分别接放电输入正极、各挡位负载电阻的公共端、接地；其电源端接放电风扇开关上并接的绿色指示灯和ac电源接头；液晶电流表分别接放电控制器的C3接口、接地，及电源端接放电风扇开关上并接的绿色指示灯和ac电源接头。
5.根据权利要求2所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述定时器和24V电源共同连接到2A的220V AC电源，并且在2A熔断器F1前并接红色指示灯，在2A熔断器F1后并接放电风扇开关，放电风扇开关上并接绿色指示灯，风扇及12V电压变换器。
6.根据权利要求2所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述启动继电器J1分别连接启动按钮及指示灯和停止按钮及指示灯。
7.根据权利要求1所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述放电控制装置（3）中放电控制器的C2接口接至充放电转换开关放电端和放电风扇继电器J12；放电控制器的C3接口接至大功率双栅晶体管M的栅极、恒流控制器（2）中各换挡继电器J3、J5、J7、J9、J11与调节继电器J14的常开触点一端；大功率双栅晶体管M的源极；放电控制器的C4接口通过D/O转换地址1接至地址总线（6）；放电控制器的C1接口接放电电流调节旋钮WR1；放电控制器的C5接口接告警继电器J13。
8.根据权利要求7所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述大功率双栅晶体管M的漏极与换挡的继电器J2、继电器J4、继电器J6、继电器J8和继电器J10的常开触点一端连接；换挡的继电器J3、继电器J5、继电器J7、继电器J9、继电器J11和调节继电器J14的常开触点一端与大功率双栅晶体管M的源极连接，换挡的继电器J2—J11的常开触点另一端连接相应的挡位负载电阻；调节继电器J14的常开触点另一端接恒流调节负载电阻WR2；并且继电器J2、继电器J3、继电器J4、继电器J5，继电器J6、继电器J7、继电器J8、继电器J9、继电器J10、继电器J11和调节继电器J14的常闭触点一端连接一起后接地；调节继电器J14的常闭触点另一端连接恒流指示灯；继电器J2与继电器J3、继电器J6与继电器J7、继电器J8与继电器J9、继电器J10与继电器J11 的常闭触点的另一端各自连接后并分别连接一个换挡指示灯；继电器J4常闭触点另一端连换挡指示灯和二极管D1正极，二极管D1负极连接二极管D2负极及继电器J5的常闭触点另一端；二极管D2正极连接在继电器J2常闭触点另一端。
9.根据权利要求4所述用于航空蓄电池充放电的自动控制设备，其特征在于，所述接线架（5）一端与各挡位负载电阻的公共端及恒流控制器（2）放电输入正极连接，另一端经RS485总线、2A的220V AC电源、10A的220V AC电源与充电机输出负极连接，并且与A/D1转换地址1、A/D2转换地址2和A/D3转换地址3连接；A/D1转换地址1、A/D2转换地址2和A/D3转换地址3连接至地址总线。
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