一种具有远程联网查看的数字触发可控硅型充电机的制作方法

1.本实用新型涉及铅酸蓄电池用自动充电装置领域，具体是一种具有远程联网查看的数字触发可控硅型充电机。


背景技术：

2.充电机是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。它采用恒流/恒压/ 小恒流智能三个阶段充电方式，具有充电效率高，操作简单，重量轻，体积小等特点。充电机是我国广泛在华北地区，机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都较大，一般在带载较大运行时存在较小噪声，但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强，可靠性及稳定性均比高频机强。
3.铅酸蓄电池组在使用过程中由于各种原因会导致个别蓄电池极板上的活性物质得不到及时恢复，就会产生电池间参数不均衡现象，从而影响电池组的容量和寿命，因此需要对电池组进行维护充电。现有的充电机大多只是一种充电模式，解决不了铅酸蓄电池使用过程中产生的电池极板活性物质不均衡问题，因此充电机性能并不能符合充电机充电要求，大大减少蓄电池使用寿命。现有的充电机充电过程需要现场操作，还需不定时到达现场观察充电机运行状态，大批量设备同时运行时对充电机状态的监控工作增加难度。现有的充电机需要进行参数修正或故障诊断时，需要将设备返厂或厂家上门检查，花费大量人力、时间。因此，本实用新型提供一种具有远程联网查看的数字触发可控硅型充电机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种具有远程联网查看的数字触发可控硅型充电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种具有远程联网查看的数字触发可控硅型充电机，主回路采用三相全控桥式整流电路，包括电源和变压器，所述变压器一次侧连接电源主线；还包括监测控制模块、数字控制器、wifi通讯模块和可控硅整流桥，所述变压器二次侧连接可控硅整流桥的输入端，所述可控硅整流桥输出端通过熔断保护器连接接线柱；所述监测控制模块包括检测单元、微处理单元、手动控制单元和远程通讯控制单元，所述wifi通讯模块包括数码显示wifi通讯控制板和远程人机界面；所述检测单元的输出端连接微处理单元的输入端，所述微处理单元的输出端连接可控硅整流桥，所述微处理单元经can通信连接手动控制单元，所述手动控制单元经过wifi通讯模块连接远程人机界面，所述变压器一次侧装有空气断路器和过电压吸收装置，变压器二次侧装有快速熔断器；所述充电机输出端安装有快速熔断器。充电机工作时由调节触发板发出触发信号，使可控硅整流桥依次导通，输出直流电压和电流，控制可控硅整流的导通角度，可以改变输出电压的高低和输出电流的大小；当直流输出短路或电池短接时，可迅速切断直流回路(主回路)，保护蓄电池及可控硅元件，手动控制单元经过wifi通讯模块连接远程人机界面使得通过第三方app可以直观的观察充电机状态，随时随
地控制充电机启动/停止、运行步骤、输出参数等等，解除传统充电机必须现场操作的地域限制，使得充电机更灵活，更具人性化，免去不必要的人工，适应时代发展。
7.充电过程中检测单元采集反映蓄电池状态的各种参数输送到微处理单元，微处理单元对各种信号进行识别，经过内部计算后与预先设定的参数进行比较，判断充电状态，自动调整充电机运行参数并将信号参数通过can2.0通讯传输至手动控制单元，经wifi通讯模块传输至远程人机界面，达到对蓄电池自动充电并对充电机实时监控的目的。
8.作为本实用新型进一步的方案：所述数字控制器采用stm6智能数字控制器；所述检测单元包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述检测单元中的电压传感器为连接接线柱正极和微处理单元输入线的导线(电压采样线)。充电时，接线柱与蓄电池的正负极相对应，通过连接接线柱正负极的导线取得蓄电池的电压信号。电流传感器主要采用串联在负极接线柱上的分流器进行采样，采样简单可靠，精度高。
9.作为本实用新型进一步的方案：所述微处理单元包括电流转换电路、电压转换电路、报警电路、显示电路、cpu电路、动作电路、电源电路和按钮电路；所述电流转换电路连接电流传感器和cpu电路的输入端，所述电压转换电路连接在蓄电池正极的导线和cpu电路的输入端之间，所述报警电路连接cpu电路的输出端，所述按钮电路连接cpu电路的输入端，所述电源电路连接在接线柱和cpu电路电源接口之间，所述动作电路连接在cpu电路的输出端与接触器的线圈，动作电路还连接有温度开关。电压电流信号经放大滤波等处理进入微处理单元进行测量处理，cpu电路检测充电电流和充电电压判断充电机充电状态，自动调整充电机输出参数，保证每次充电都达到最优充电效果。
10.本实用新型中通过设定充电机输出参数(如电流、电压)可以使充电电流随着蓄电池状态的变化而变化，充电机将采集的电压信号与机器内部设定的电压值进行对比，智能判断当前电压信号下电池状态从而输出满足电池充电工艺的电流值。充电前期蓄电池接受能力强，充电电流大。后期随着蓄电池电压的升高接受能力变弱，充电电流逐渐减小，满足蓄电池的自然特性。
11.作为本实用新型进一步的方案：所述动作电路包括继电器和驱动电路；所述继电器的触点经过温度开关连接接触器的线圈，接触器触点连接主线路与变压器，所述驱动电路连接脉冲变压器控制可控硅整流桥触发角度，从而控制充电机输出电流大小。
12.作为本实用新型进一步的方案：所述远程通讯控制单元包括控制单元和通讯单元，所述控制单元通过can2.0通讯连接微处理单元，控制单元通过wifi通讯模块连接远程人机界面，实现第三方app实时监控与控制。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型一种具有远程联网查看的数字触发可控硅型充电机，包括电源和变压器，还包括监测控制模块、数字控制器、wifi通讯模块和可控硅整流桥；本实用新型通过在充电过程中远程实时监控蓄电池状态，远程控制充电机输出状态，充电机根据电池状态自动判断调整输出电流和充电时间，使蓄电池达到最佳状态，实现远距离监控，省时省心省力。
15.本实用新型实现了充电机数字化、智能化，充电过程无人值守但可实时了解充电状态，用最少的人工，以最高的效率充电，延长蓄电池的寿命。
16.本实用新型有完善的保护措施，能够自动判断充电机状态，具有断路保护、快速过
流保护、快速过压保护、变压器温高保护等功能，当检测到不正常状态时，充电机会做出相应的停机报警等动作。充电机输出端装有快速熔断保护器最大限度保护充电机和蓄电池的安全。
17.本实用新型在使用过程中不产生任何能污染大气、水、土壤的有毒有害物质，也不会产生噪声污染，属于环保产品。
18.本实用新型解决了工人不在充电现场无法了解充电状态的问题，同时也解决了工人不了解专业充电知识而产生的一系列问题。充电机一键式操作，充电机会自动检测电池信息，自动调整输出参数，简单，经济，安全，好用。
附图说明
19.图1为本实用新型实施的原理方框图。
20.图2为本实用新型中的控制器接口定义图。
21.图3为本实用新型中的微处理单元原理图。
22.图4为本实用新型的电路原理图。
23.图5为本实用新型的充电曲线图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例
26.请参阅图1，本实用新型实施例中，一种具有远程联网查看的数字触发可控硅型充电机，主回路采用三相全控桥式整流电路，包括电源和变压器，所述变压器一次侧连接电源主线；还包括监测控制模块、数字控制器、wifi通讯模块和可控硅整流桥，所述变压器二次侧连接可控硅整流桥的输入端，所述可控硅整流桥输出端通过熔断保护器连接接线柱；所述监测控制模块包括检测单元、微处理单元、手动控制单元和远程通讯控制单元，所述 wifi通讯模块包括数码显示wifi通讯控制板和远程人机界面；所述检测单元的输出端连接微处理单元的输入端，所述微处理单元的输出端连接可控硅整流桥，所述微处理单元经 can通信连接手动控制单元，所述手动控制单元经过wifi通讯模块连接远程人机界面，所述变压器一次侧装有空气断路器和过电压吸收装置，变压器二次侧装有快速熔断器；所述充电机输出端安装有快速熔断器。
27.请参阅图4，可控硅整流桥输出端和接线柱之间的导线上设有熔断保护器；检测单元的电压采样线和电流采样设在可控硅整流桥与接线柱之间的导线上；充电过程中检测单元采集反映蓄电池状态的各种参数输送到微处理单元，微处理单元对输入信号进行识别，经过内部计算后判断蓄电池充电状态，根绝蓄电池状态控制可控硅整流桥触发角度，调整输出参数，实现蓄电池的自动充电。变压器温度过高或散热器温度过高，则ig与i4、ig与 i5之间的温度保护开关会断开，充电机停止工作。
28.如图4所示，市电380v电源经过微型断路器qf1、接触器kmc连接到主变压器t1一次
侧，变压器t1得电后输出三相交流电，经三相全控可控硅整流桥整流后变成直流电，正极输出经熔断保护器fu1后连接电池 极，负极输出经电流传感器fl后接电池—极，给蓄电池充电；变压器温度保护开关tem1设在主变压器t1上，散热器温度保护开关tem2 设置在可控硅整流桥散热片上，控制器ig接口通过tem1连接i4接口,控制器ig接口通过tem2连接i5接口，变压器温度过高tem1保护开关断开，充电机停止工作；散热器温度过高tem2保护开关断开，充电机停止工作。
29.如图4所示，电压采样线(电压传感器)为连接到正极与负极的两条导线。充电时充电机正极与负极输出分别连接蓄电池正极与负极，取得蓄电池的电压信号输送到微处理单元tc接口。电流传感器fl主要采用分流器进行采样，将采集到的mv信号输送到微处理单元tc接口。市电380v电源连接同步变压器t2，同步变压器得电后输出三相32v交流电，给触发板tc供电。
30.如图4所示，tc触发板接口kg、ck与接触器kmc线圈串联，微处理单元控制kg、ck 内部开关，控制接触器吸合与断开，当微处理单元接收到异常信号时，kg、ck内部开关断开，接触器断开，充电机停止工作。tc触发板输出24v直流电源连接到充电指示灯与电源指示灯，充电指示灯通过接触器kmc辅助常开触点与电源指示灯并联。
31.如图2所示，tc触发板含有以下多种接口及功能：两组rs485接口、一组can通讯接口、0-5v直流电流反馈信号接口、0-5v直流电流电压反馈信号接口、0-5vdcs给定信号接口、同步异常、内部故障、反馈丢失、过流输出、6路充波信号输出、三相同步信号、24v 电源输出、脉冲封锁、故障复位等。多种功能联用，保障充电机的使用更加安全、高效、方便。tc触发板输出5v直流电源vdd5连接到数码显示wifi通讯控制板给控制板供电，同时vdd5通过u5模块，输出vdd3.3(见图3)。pa9uart rx、pa10uart tx与rs485con2 通过u4输出sa、sb与数码显示wifi通讯控制板连接进行通讯(见图3)。
32.如图5所示，本实用新型实施例采用多段式充电方式下的充电曲线(恒流-恒压-脉冲)。充电前期，蓄电池的接受能力最好，充电电流较大，采用恒流充电，保证不损害电池的情况下加快电池充电速度。随着充电时间增加，电池接受能力逐渐减弱，进行恒压充电，充电电流逐渐减小，充电机检测到蓄电池接近满电状态后转至脉冲充电。脉冲充电让充电过程保持动态，减少充电过程中的水分流失，防止蓄电池硫酸盐化，每次充电都相当于对蓄电池进行维护，从而增加蓄电池使用寿命。
33.需要进一步说明的是，本实用新型的具体使用过程为：
34.首先充电机输出端与电池连接，充电机正极与蓄电池正极连接，充电机负极与蓄电池负极连接。然后将电源插头连接电源主线插座，充电机采用三相四线制(a、b、c、pe)，检查无误闭合充电机微型断路器，此时电源指示灯亮，充电机微处理单元通过电压采样线获得电压信号，判断充电电压是否正常，检测正常按下启动按钮会自动进行充电，若检测不正藏则故障指示灯闪烁，按下启动按钮充电机不会进行工作。充电过程中，充电机自动判断蓄电池充电状态，随时根据蓄电池状态变化调整输出参数，一键式操作。充电机开机后会自动接入局域网，当人员不在现场时只需要打开手机app就可以实时关注充电机充电状态，实现远程监控、远程操作。
35.本实用新型有完善的保护措施，能够自动判断充电机状态，具有断路保护、快速过流保护、快速过压保护、变压器温高保护等功能，当检测到不正常状态时，充电机会做出相
应的停机报警等动作。充电机输出端装有快速熔断保护器最大限度保护充电机和蓄电池的安全。本实用新型在使用过程中不产生任何能污染大气、水、土壤的有毒有害物质，也不会产生噪声污染，属于环保产品。本充电机解决了工人不在充电现场无法了解充电状态的问题，同时也解决了工人不了解专业充电知识而产生的一系列问题。充电机一键式操作，充电机会自动检测电池信息，自动调整输出参数，简单，经济，安全，好用。
36.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
37.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。