[發(fā)明專(zhuān)利]充電單元、充電器和充電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110329368.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102361337A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文國(guó);邵蒙
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)電龍?jiān)措娏夹g(shù)工程有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;張向琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電能轉(zhuǎn)換與節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的充電單元、充電器和充電系統(tǒng)，特別涉及一種智能型的三相電容式充電機(jī)。

背景技術(shù)

對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活領(lǐng)域里無(wú)處不見(jiàn)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，在大型機(jī)械加工場(chǎng)合電動(dòng)搬運(yùn)車(chē)應(yīng)該強(qiáng)制使用，電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的成熟，便攜電動(dòng)工具的普遍應(yīng)用，對(duì)充電作業(yè)的需求會(huì)越來(lái)越多。在大容量充電作業(yè)中，充電作業(yè)的節(jié)能問(wèn)題就越來(lái)越顯重要。目前，充電裝置主要以可控硅充電裝置、開(kāi)關(guān)電源式充電裝置為主，它們都是用變壓器變壓與蓄電池電壓匹配再進(jìn)行整流變成直流電，對(duì)蓄電池充電。由于變壓器的損耗是不可避免的，所以充電過(guò)程的節(jié)能降耗受到了局限。CN93205472.2和CN?00201796.2公開(kāi)的三相電容式充電機(jī)(三相電容式充電電源機(jī))，提出了利用電力電容器傳輸電能用二極管整流電路整流的充電技術(shù)方案，為充電節(jié)能實(shí)現(xiàn)了飛躍性的突破。已經(jīng)日益引起業(yè)界人士的重視。然而由于人們對(duì)電容式充電的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足，在應(yīng)用中暴露了一些缺陷，本發(fā)明專(zhuān)利提出了對(duì)三相電容式充電機(jī)的一種完善方案。

發(fā)明內(nèi)容

電容式充電機(jī)的突出特點(diǎn)是其恒流源特性，這種特點(diǎn)要求在操作過(guò)程中，要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，否則會(huì)自毀整流電路，損壞設(shè)備。本發(fā)明專(zhuān)利方案主要是在三相電容式充電機(jī)的輸出端口進(jìn)行技術(shù)完善，實(shí)現(xiàn)三相電容式充電機(jī)的無(wú)人值守自動(dòng)充電。

三相電容式充電機(jī)主要用于大容量充電，目前多用于電動(dòng)搬運(yùn)車(chē)、公園游覽車(chē)、和礦用蓄電池機(jī)車(chē)充電。這些設(shè)備中都是低壓蓄電池組驅(qū)動(dòng)，充電電壓低，適合多臺(tái)串聯(lián)充電。由于充電用戶(hù)的電池電量余量不同，隨時(shí)上線離線，違章操作難免。充電設(shè)備的安全存在很大隱患。為此我們提出了利用人工智能技術(shù)和科學(xué)的輸出端口技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)、安全運(yùn)行的方案。其特點(diǎn)在于：1)充電輸出端口采用多插口串聯(lián)輸出方式；2)每個(gè)輸出插口采用二極管反向串聯(lián)并且串接接觸器節(jié)點(diǎn)。

本發(fā)明的第一方面涉及一種充電單元，用于與充電電源的正、負(fù)極連接以便為待充電的負(fù)荷充電，該充電單元包括第一二極管、第二二極管、一個(gè)接觸器和一個(gè)用于插入所述負(fù)荷的插座，所述第一二極管和所述第二二極管的陽(yáng)極之間串接設(shè)置有所述接觸器，所述第一二極管和所述第二二極管的陰極之間設(shè)置有所述插座，所述插座內(nèi)沒(méi)有插入所述負(fù)荷時(shí)，所述接觸器閉合，所述第一二極管的陽(yáng)極與所述充電電源的正極連接，所述第二二極管的陽(yáng)極通過(guò)所述接觸器與所述充電電源的正極連接，所述第二二極管的陰極與所述充電電源的負(fù)極連接，所述負(fù)荷充電時(shí)，所述接觸器斷開(kāi)，所述負(fù)荷充電完成后，所述接觸器閉合。

在上述充電單元中，優(yōu)選，所述充電電源為三相電容式充電電源機(jī)。

在上述充電單元中，優(yōu)選，所述插座與負(fù)荷檢測(cè)機(jī)構(gòu)連接，所述負(fù)荷檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)有無(wú)負(fù)荷插入、插入的所述負(fù)荷的電量。

本發(fā)明的第二方面涉及一種充電器，用于與充電電源的正、負(fù)極連接以便為待充電的一個(gè)或者多個(gè)負(fù)荷充電，該充電器包括串聯(lián)連接在一起的N個(gè)充電單元，所述N個(gè)充電單元包括：一個(gè)與所述充電電源的正極連接的頭充電單元、一個(gè)與所述充電電源的負(fù)極連接的尾充電單元、和串聯(lián)連接在所述頭充電單元和所述尾充電單元之間的N-2個(gè)中間充電單元，所述N為大于等于2的整數(shù)，所述N個(gè)充電單元中的每一個(gè)充電單元均包括第一二極管、第二二極管、一個(gè)接觸器和一個(gè)用于插入所述負(fù)荷的插座，在每一個(gè)充電單元中：所述第一二極管和所述第二二極管的陽(yáng)極之間串接設(shè)置有所述接觸器，所述第一二極管和所述第二二極管的陰極之間串接設(shè)置有所述插座，所述插座內(nèi)沒(méi)有插入所述負(fù)荷時(shí)，所述接觸器閉合；所述頭充電單元的第一二極管的陽(yáng)極與所述充電電源的正極連接，所述頭充電單元的第二二極管的陽(yáng)極通過(guò)所述接觸器與所述充電電源的正極連接，所述尾充電單元的第二二極管的陰極與所述充電電源的負(fù)極連接，所述N-2個(gè)中間充電單元的每一個(gè)中間充電單元都是所述每一個(gè)中間充電單元的第一二極管的陽(yáng)極與上游側(cè)所串聯(lián)的充電單元的第二二極管的陰極連接，所述每一個(gè)中間充電單元的第二二極管的陰極與下游側(cè)所串聯(lián)的充電單元的第一二極管的陽(yáng)極連接，為所述負(fù)荷充電時(shí)，所述N個(gè)充電單元中插入有所述負(fù)荷的充電單元稱(chēng)為負(fù)載充電單元、所述N個(gè)充電單元中沒(méi)有插入所述負(fù)荷的充電單元稱(chēng)為空載充電單元，為所述負(fù)荷充電時(shí)，所述負(fù)載充電單元的所述接觸器斷開(kāi)，所述空載充電單元的所述接觸器閉合，所述負(fù)荷完成充電后，完成充電的所述負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的所述負(fù)載充電單元的所述接觸器閉合。

在上述充電器中，優(yōu)選，所述充電電源為三相電容式充電電源機(jī)。