不間斷(穩壓)節能可移動多用電源的製作方法
2023-10-25 10:26:52 1
專利名稱：不間斷(穩壓)節能可移動多用電源的製作方法
技術領域：
本發明為一種標稱電壓220V的蓄電池，與沒有變壓器參加的充電逆變電路集為一體，結構為不間斷(穩壓)節能可移動多用電源。
早已為人們熟悉、應用的蓄電池，近年來由於市電在用電高峰期往往出現電力不足，時有停電發生，它又派上了新用場。它以「停電寶」、「應急燈」、「不間斷電源」等姿態走進了千家萬戶。它的作用不言而喻，而它的不足之處也不應被忽視。現有的蓄電池標稱電壓基本是6V或12V，用在市電電路中，無論是對它充電或是將它儲存的電能逆變供給市電負載，都得藉助於變壓器。變壓器固有的銅損、鐵損在一『充」一「變」過程中，起碼損失電能在20％以上。變壓器的參加不但損失了電能，還以它的體積和重量附著於這類產品，使「不間斷電源」之類的產品的生產和應用都擴大了成本。
本發明的目的在於擺脫變壓器對不間斷電源的累贅，免除變壓器附加的電能損失，降低該產品生產和應用的成本。
為實現上述目的，本發明根據現有蓄電池基本為3格或6格，標稱電壓相應基本為6V、12V的原理，在現有蓄電池極板配方、極群組合焊接、成品裝配等生產工藝，以及使用、維護的常規技術基礎上，設計了單一容器體內包含110格、正負極群各110組裝配其中，串聯聯結成標稱電壓為220V的蓄電池。由於這樣的蓄電池與市電有相等的標稱電壓，充電逆變無需藉助於變壓器。以沒有變壓器參加的充電、逆變自動切換電路與220V標稱電壓的蓄電池結構為不間斷(穩壓)節能可移動多用電源。
附
圖1是不間斷(穩壓)節能可移動多用電源原理方框圖。
附圖2是蓄電池部分去掉蓄電池蓋俯視所見正負極群各110組串聯聯結裝配在110格容器內的平面簡圖。F所指表示負極群，Z所指表示正極群，K為蓄電池容器體，9-S示容器內豎筋格9條，10-H表示容器內橫筋格10條，D為極群串聯聯結焊點(常見的蓄電池中此為聯結條)，O為負極引出錐圓柱。A為220V正極引出錐圓柱，B為16V正極引出錐圓柱。
附圖3為基本電路原理接線圖。標『市電」處為電路輸入端，標『負載」處為電路輸出端，右上方虛線長方框表示蓄電池，由輸入端進入的市電，經保險BX後分路。一路經高靈敏固態繼電器(JGG-F-B)4、5的常閉狀態到達輸出端，對負載供電；另一路經R1、C1吸收衝擊電壓後由D1-4橋式整流，再經BG1、BG2、BG3、DZ、Rb、R5-10組成的減流型保護電路對蓄電池充電。D5阻隔蓄電池的電壓加到減流保護電路。R2-4為市電電壓採樣電阻，它和蓄電池電壓採樣、電阻R11、12、高靈敏固態繼電器(JGG-FA-B)1、2、(JGG-F-B)3、4組成市電供電和逆變供電的自動切換電路。本『電源」通上市電之初，R4上端的電壓經JGG-FA-B1的3、4腳之間呈現的常閉狀態，加到JGG-FA-B2的1、2腳，起控3、4腳之間本來是長閉的狀態跳變為斷開。阻止蓄電池輸出的16V控制電壓到達下級極電路。JGG-F-B3、4因無控仍保持常閉狀態，為市電對負載供電提供通路。市電停電時。R3、R4上端均無電壓，由R12上端加到JGG-FA-B1的1腳的蓄電池採樣電壓，經過2腳到達因停電R3、R4上端變為的低電位，起控JGG-FA-B1，斷開輸出端。接在JGG-FA-B1輸出端的JGG-FA-B2的控制端失電，回復為常閉，接通蓄電池輸送到下級電路的16V電壓。這電壓經R13、DZ2、R14、BG4組成的穩壓電路穩壓後，供給由R15-17、C2、BG5組成的弛張振蕩電路和由R18-25、C3-6、D7、8、BG6、7組成的雙穩態電路，C7為兩電路之間的退耦電容。同時16V電壓經穩壓後還加到JGG-F-B3、4的1、2腳起控這兩隻繼電器的輸出端由常閉變為斷開。使本電源的交流輸出不至於進入市電電網。弛張振蕩電路獲電工作，發出周期為1/50秒的脈衝，控制雙穩態電路的翻轉，再經光電耦合器G，將這雙穩態電路中兩隻晶體三極體交替飽和導通輸出的電壓藕合到組成BTL電路的四隻大功率高反壓開關管BG8-11的基極。從蓄電池出來加到BG8、9集電極的220V直流電壓，隨著BG8-11各自受控的開、關狀態，在A、B兩點交替變化著電流方向，從這兩點輸出的電流即變化為交流。再回到市電和蓄電池的採樣電路來，設定市電在200V時，R3上端取得的樣電壓為4V，蓄電池端電壓在240V時，R12上端取得的樣電壓也設定為4V。B3上端的4V電壓加到JGG-FA-B1控制端的2腳為反向連接，R12上端的4V電壓加到JGG-PA-B1的控制端1腳為正向連接，這兩個方向相反的相等電壓，不會在1、2腳之間產生電流。JGG-FA-B1也就保持原始常閉狀態。若市電電網電壓增高，R3上端電壓也隨之增高。但由於這是反向加在2腳上，也仍然不會有電流流過1、2腳。只有當市電壓低於200V後，R3上端取樣電壓也低於4V而R12上端的蓄電池取樣電壓高於R3上端取樣電壓時，1、2腳之間才會有電流流過。控制端才起控JGG-FA-B1，變為斷開。斷開以後的工作過程如前所述。可以看出，220型不間斷節能電源不只是停電時能替代市電，市電電壓低落到設定程度時，也能替換市電工作。附圖3所示基本電路僅供說明不間斷(穩壓)節能可移動多用電源不藉助變壓器實現充電逆變的基本原理。實際的電路還應有正弦波脈寬調製電路BTL功率電路的保護電路等，還可以是相應的集成電路代替弛張振蕩雙穩態電路。
不間斷(穩壓)節能可移動多用電源的輸出功率主要以蓄電池的容量而定，相似於現有6Q195AH蓄電池的容量，則近似於400W功率，充足電後可以使用10小時。從蓄電池的重量考慮，功率不宜過大，100W、200W比較方便搬運，還可以並聯加大功率。
本發明與現有相似產品相比，甩掉了變壓器的累贅，消除了變壓器附加的電能損失、重量增添、成本擴大等弊端，由它替代原有產品，節能效果顯著。不間斷(穩壓)節能可移動多用電源，除用作商店、家庭應急電源之外，它還可以從電路中拆出，作為田邊地角小型農用機械的電源。從它的自動切換電路分析可知，它還具有十分理想的穩壓作用。那些所謂「穩壓器」、「調壓器」、「冰箱保護器」等產品，實際是些變壓器之類的可棄之「器」，它們的「功能」不外乎是在市電電網電壓低落時，張開胃口加勁向電網嗜取電能並以固有的損耗恣意浪費電能，這種趁電之危，損網足私的穩壓方式，只能導致在用電高峰期一些地區出現的電力供需矛盾加劇，一旦遇上停電，這些「器」也就無能為力了。倘若換上不間斷(穩壓)節能可移動多用電源，市電用電低谷時期，譬如深夜到凌晨，電壓高達260V或以上，上述電源中的蓄電池能充足電達260V左右。在停電時它可以替代市電對負載供電，在市電電壓低落時，亦能讓出市電，以其電源自身較高的電壓對負載供電。這種穩壓方式，具有人予我取，人取我予的高尚品質。這樣既可以縮小用電高峰和低谷的落差，一些地區用電高峰期出現的電力供需矛盾也因之有所緩解。這就是不間斷(穩壓)節能可移動多用電源除經濟效益之外具有的社會效益。
權利要求
1.一種220型不間斷節能電源，它由蓄電池、充電逆變自動切換電路組成。其特徵在於所述蓄電池為單一容器體內包含110格、正負極群各110組裝配其中，串聯聯結成標稱電壓為220V的蓄電池。
2.根據權利要求1所述220型不間斷節能電源的充電逆變、自動切換電路其特徵在於整個電路沒有變壓器參加。
全文摘要
不間斷(穩壓)節能可移動多用電源，沒有變壓器參加充電和逆變，消除了變壓器附加的電能損失。重量輕、成本低，除了具有應急電源的功能外還具有十分理想的穩壓作用，是經濟效益和社會效益俱佳的產品。
文檔編號H02J7/00GK1150711SQ9610334
公開日1997年5月28日 申請日期1996年4月8日 優先權日1996年4月8日
發明者李中洪 申請人:李中洪