[实用新型]可视化机车蓄电池智能充放电系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池充放电领域，尤其涉及一种可视化机车蓄电池智能充放电系统。

背景技术

和谐型机车代表了世界先进铁路机车技术发展方向，现已大量装备铁路运输系统，其配备的蓄电池对充放电要求较高，现有设备无法满足对蓄电池充放电的智能化、网络化管理。

旧式充电机采用分立元件和小规模集成电路设计，完全用硬件实现充放电的控制。用变压器将三相电降低到与被充电蓄电池电压相当的水平进行控制。器件繁杂，生产工艺极为繁琐。器件成本、人工成本均颇高。电路错综复杂有任何一个元件老化损坏即有可能出现设备故障。且由于采用变压器的设计，工作过程中会产生散热问题。由于散热问题造成的器件加速老化。进一步降低了设备的整体可靠性。

旧式充电机工作单一，需要操作员实时看守。而且由于充电曲线简单粗暴，很容易造成蓄电池组的永久损坏。放电时多采用电阻消耗法，消耗掉电池能量。这样不但白白浪费掉了电能，而且由于散热等问题，存在很多安全隐患。

旧式充电机功能单一但是操作并不简便。必须严格按照操作流程来执行才能正常工作。工作时仅有电流表电压表可以监控当前的工作状态。只能派专人负责实时监控，否则出现异常则不能及时处理，有可能造成蓄电池组或者充电机的永久损伤。

旧式充电机采用繁杂的模拟电路实现，电路错综复杂有任何一个元件老化损坏既有可能出现设备故障。即使是经验老到的工程师也需要付出大量的精力才能找到故障点以求解决故障。

发明内容

本实用新型为了解决上述旧式充电机存在的结构单一、操作不方便且需要实时看守等缺点，提供一种可视化机车蓄电池智能充放电系统。

具体的，本实用新型提供一种可视化机车蓄电池智能充放电系统，包括被充放蓄电池、功率电源单元、主控单元以及显示单元，所述功率电源单元、主控单元以及显示单元通过数据线进行数据传输，

其中，所述功率电源单元包括充放电模块，所述充放电模块与所述被充放蓄电池连接；

所述主控单元包括主控电路板、控制开关、指示灯、输入模块以及输出模块，所述主控电路板通过数据端口与所述输入模块及所述输出模块连接，所述主控单元用于控制所述功率电源单元的工作；所述显示单元包括触摸式平板电脑、电流采集表以及电压采集表，所述电流采集表及电压采集表与所述蓄电池通过数据端口连接，用于蓄电池的信息采集，并将相关信息通过数据端口传送至所述触摸式平板电脑，所述触摸式平板电脑用于显示接收到的信息。

优选的，所述主控电路板的主控板为AVR单片机。

优选的，所述触摸式平板电脑内部设置有虚拟仪器开发专用模块，用于在触屏界面上显示工作时的参数信息。

优选的，所述功率电源单元、主控单元以及显示单元设置有数据端口，所述功率电源单元、主控单元以及显示单元通过RS232或RS485进行连接。

优选的，所述充放电模块包括主电路、电流传感器、三相整流全控移相触发控制器以及稳流调整控制器，所述主电路包括可控硅，所述可控硅实现自动控制电压，所述稳流调整控制器用于实现对蓄电池充放电电流的自动调整。

优选的，所述主电路由三相整流全控晶闸管芯片组成。

优选的，所述主电路与所述电流传感器之间设置有光电耦合器，用于进行光电隔离；所述主电路与所述电流传感器之间设置有光电耦合器，用于进行电磁隔离。

优选的，所述充放电模块外部设置有输入端、输出端及控制端。

优选的，所述充放电模块的放电采用三相全控桥有源逆变放电方法并回馈电网。

本实用新型的优点主要有以下几方面：

(1)相对于旧式充电机采用分立元件和小规模集成电路设计，完全用硬件实现充放电的控制模式，本实用新型采用微控制器的大规模的集成电路，利用软硬件相互配合实现充放电流程的控制。无需变压器，直接将三相电通过可控硅的导通角控制实现对蓄电池的充放电，电压、电流控制范围更宽，适应能力更强。

(2)本实用新型结构简单，而采用可控硅控制代替变压器的设计大幅度减少了工作过程中的产热。没有了散热造成的器件老化让设备整体稳定性更高。且由于结构简单，成本更低。

(3)主控电路板采用AVR单片机作为CPU，精确实时控制充放电电压电流。根据电池容量自动计算出最合适的充电电流。采用先恒流再恒压最后涓流补充充电的三段式充电法，对延长蓄电池的寿命、提高效率有很大帮助。

(4)电阻模块对内阻进行检测，保证蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型各结构的结构框图示意图。