本发明涉及一种发电机组启动用24V与48V转换控制电路及方法，属于电子电路技术领域，解决了大功率发电机组上48V起动电机和控制系统工作电压转换的问题。包括：起动开关用于控制主回路的通断电；断电延时继电器用于控制第一接触器的通断电；加电延时继电器用于控制起动接触器的通断电；起动接触器用于控制起动电机的通断电；第一接触器、第二接触器用于控制第一电源、第二电源的串并联切换；第一接触器用于控制第二接触器、加电延时继电器的通断电；第一电源、第二电源为24V直流电源，为发电机组控制系统、电路主回路、起动电机提供电源。该电路兼顾了发电机组控制系统24V用电和起动电机48V用电的需求，同时，有效避免了串并联切换时发生瞬间短路故障。
1.一种发电机组启动用24V与48V转换控制电路，其特征在于，包括：起动电机、起动开关、第一电源、第二电源、断电延时继电器、加电延时继电器、起动接触器、第一接触器、第二接触器、发电机组控制系统；
所述起动开关用于控制电路主回路的通断电；所述断电延时继电器用于控制所述第一接触器的通断电；所述加电延时继电器用于控制所述起动接触器的通断电；所述起动接触器用于控制所述起动电机的通断电；所述第一接触器、第二接触器用于控制所述第一电源与第二电源的串并联切换；所述第一接触器还用于控制所述第二接触器、加电延时继电器的通断电；所述第一电源、第二电源为24V直流电源，为发电机组控制系统、电路主回路、起动电机提供电源；
所述第一电源的一端与所述起动电机的第一端、第一接触器的线圈一端、第二接触器的线圈一端、加电延时继电器的线圈一端、断电延时继电器的线圈一端、起动接触器的线圈一端相连，经第一接触器的第一触点与所述第二电源的一端相连；
所述第一电源的另一端经第一接触器的第二触点与第二电源的另一端相连、经第二接触器的第一触点与第二电源的另一端相连、经第二接触器的第二触点与所述第一接触器线圈的另一端相连、经断电延时继电器的触点与所述第一接触器线圈的另一端相连、经起动接触器的触点与所述起动电机的第二端相连；
所述起动开关一端与所述第一电源的另一端的相连，另一端经第一接触器的第三触点与所述第二接触器的线圈另一端相连、经第一接触器的第四触点与所述加电延时继电器的线圈另一端相连、与断电延时继电器的线圈另一端相连、经加电延时继电器的触点与所述起动接触器的线圈另一端相连；
2.根据权利要求1所述的发电机组启动用24V与48V转换控制电路，其特征在于，所述第一接触器的第一触点、第二触点均为常闭触点，第三触点、第四触点均为常开触点；
所述第二接触器的第一触点、第二触点，所述加电延时继电器的触点，所述断电延时继电器的触点，所述起动接触器的触点均为常开触点。
3.根据权利要求2所述的发电机组启动用24V与48V转换控制电路，其特征在于，还包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管；所述第一二极管并联在第一接触器的线圈两端，所述第二二极管并联在第二接触器的线圈两端，所述第三二极管并联在所述加电延时继电器的线圈两端，所述第四二极管并联在所述断电延时继电器的线圈两端，所述第五二极管并联在所述起动接触器的线圈两端。
4.根据权利要求3所述的发电机组启动用24V与48V转换控制电路，其特征在于，还包括，充电电机，所述充电电机并联在所述第一电源的两端。
5.根据权利要求4所述的发电机组启动用24V与48V转换控制电路，其特征在于，所述第一电源、第二电源均由两个12V铅酸蓄电池串联组成。
6.根据权利要求5所述的发电机组启动用24V与48V转换控制电路，其特征在于，所述断电延时继电器的触点及所述加电延时继电器的触点延时开闭的时间为2-3s。
7.一种发电机组启动用24V与48V转换控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任意一项所述的发电机组启动用24V与48V转换控制电路，该方法包括：当起动开关闭合时，电路中的断电延时继电器、第一接触器、第二接触器、加电延时继电器、起动接触器依次加电，第一电源和第二电源为串联状态，为起动电机提供48V工作电源；
当起动开关断开时，电路中的第二接触器、加电延时继电器、断电延时继电器、起动接触器、第一接触器依次断电，第一电源和第二电源为并联状态，为发电机组控制系统提供
其中，加电延时继电器加电延时2-3s，断电延时继电器断电延时2-3s。
8.根据权利要求7所述的发电机组启动用24V与48V转换控制方法，其特征在于，在发电机组静止初始状态下，第一接触器的第一触点和第二触点闭合，第二接触器的第一触点断开，第一电源和第二电源处于并联状态，为发电机组控制系统提供24V工作电源；
当按下起动开关时，起动开关的常开触点闭合，断电延时继电器的线圈加电工作，断电延时继电器的触点闭合，第一接触器的线圈加电，第一接触器的第一触点和第二触点均断开，第一接触器的第三触点和第四触点均闭合，第二接触器的线圈和加电延时继电器的线圈加电，第二接触器的第一触点和第二触点均闭合，第一电源和第二电源由并联状态变成串联状态，为起动电机提供48V工作电源，延时2～3s后加电延时继电器的触点闭合，起动接触器的线圈加电，起动接触器的触点闭合，接通起动信号，起动电机开始工作，带动柴油机运转；
柴油机起动成功后断开起动开关，起动开关的常开触点断开，第二接触器的线圈失电，第二接触器的第一触点和第二触点均断开，延时2～3s后，第一接触器的线圈失电，第一接触器的第一触点和第二触点均闭合，第一接触器的第三触点和第四触点均断开，加电延时继电器的线圈失电，加电延时继电器的触点断开，起动接触器的线圈失电，起动接触器的触点断开，恢复至发电机组静止初始状态。
9.根据权利要求8所述的发电机组启动用24V与48V转换控制方法，其特征在于，在发电机组静止初始状态下，并联在所述第一电源两端的充电电机为第一电源和第二电源进行充电。
一种发电机组启动用24V与48V转换控制电路及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种发电机组启动用24V与48V转换控制电路及方法。
背景技术
[0002] 大功率发电机组用柴油机一般通过起动电机起动，起动电机的额定电压一般为24V，由铅酸蓄电池直接供电。柴油机起动时，通过开关提供一个启动信号，即可起动柴油机。当柴油机功率增大时，起动电机的功率也相应增大，为控制起动电机外形尺寸和重量，起动电机的电压需要提升至48V。而发电机组控制系统一般是24V直流电源体制，因此会发生起动电机工作电源电压转换问题。一般可以设计一种蓄电池串联和并联转换电路解决该问题，如果蓄电池串联和并联转换过程不加以控制，会发生瞬间短路冲击，影响发电机组起动工作。
发明内容
[0003] 鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种发电机组启动用24V与48V转换控制电路及方法，用以解决现有大功率发电机组上48V起动电机和控制系统工作电压转换的问题。
[0004] 本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0005] 一方面，提供了一种发电机组启动用24V与48V转换控制电路，包括：起动电机、起动开关、第一电源、第二电源、断电延时继电器、加电延时继电器、起动接触器、第一接触器、第二接触器、发电机组控制系统；
[0006] 所述起动开关用于控制电路主回路的通断电；所述断电延时继电器用于控制所述第一接触器的通断电；所述加电延时继电器用于控制所述起动接触器的通断电；所述起动接触器用于控制所述起动电机的通断电；所述第一接触器、第二接触器用于控制所述第一电源与第二电源的串并联切换；所述第一接触器还用于控制所述第二接触器、加电延时继电器的通断电；所述第一电源、第二电源为24V直流电源，为发电机组控制系统、电路主回路、起动电机提供电源。
[0007] 本发明有益效果如下：本发明电路兼顾了发电机组控制系统24V用电和起动电机48V用电的需求。同时，通过延时继电器，控制接触器吸合和断开时序，一方面蓄电池串并联切换过程中不会发生因触点动作时间差导致的瞬间短路故障，另一方面蓄电池完成并联至串联切换后，再接通起动电机工作，避免串并联用的接触器触点瞬间接通大负载工作。
[0008] 在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：
[0009] 进一步，所述第一电源的一端与所述起动电机的第一端、第一接触器的线圈一端、第二接触器的线圈一端、加电延时继电器的线圈一端、断电延时继电器的线圈一端、起动接触器的线圈一端相连，经第一接触器的第一触点与第二电源的一端相连；
[0010] 所述第一电源的另一端经第一接触器的第二触点与第二电源的另一端相连、经第二接触器的第一触点与第二电源的另一端相连、经第二接触器的第二触点与所述第一接触器线圈的另一端相连、经断电延时继电器的触点与所述第一接触器线圈的另一端相连、经起动接触器的触点与所述起动电机的第二端相连；
[0011] 所述起动开关一端与所述第一电源的另一端的相连，另一端经第一接触器的第三触点与所述第二接触器的线圈另一端相连、经第一接触器的第四触点与所述加电延时继电器的线圈另一端相连、与断电延时继电器的线圈另一端相连、经加电延时继电器的触点与所述起动接触器的线圈另一端相连；
[0012] 所述第二电源的另一端与所述起动电机的第三端相连；
[0013] 所述发电机组控制系统与所述第一电源并联。
[0014] 进一步，所述第一接触器的第一触点、第二触点均为常闭触点，第三触点、第四触点均为常开触点；
[0015] 所述第二接触器的第一触点、第二触点，所述加电延时继电器的触点，所述断电延时继电器的触点，所述起动接触器的触点均为常开触点。
[0016] 进一步，还包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管；所述第一二极管并联在第一接触器的线圈两端，所述第二二极管并联在第二接触器的线圈两端，所述第三二极管并联在所述加电延时继电器的线圈两端，所述第四二极管并联在所述断电延时继电器的线圈两端，所述第五二极管并联在所述起动接触器的线圈两端。
[0017] 进一步，还包括，充电电机，所述充电电机并联在所述第一电源的两端。
[0018] 进一步，所述第一电源、第二电源均由两个12V铅酸蓄电池串联组成。
[0019] 进一步，所述断电延时继电器的触点及所述加电延时继电器的触点延时开闭的时间为2-3s。
[0020] 另一方面，提供了一种发电机组启动用24V与48V转换控制方法，包括：
[0021] 当起动开关闭合时，电路中的断电延时继电器、第一接触器、第二接触器、加电延时继电器、起动接触器依次加电，第一电源和第二电源为串联状态，为起动电机提供48V工作电源；
[0022] 当起动开关断开时，电路中第二接触器、加电延时继电器、断电延时继电器、起动接触器、第一接触器依次断电，第一电源和第二电源为并联状态，为发电机组控制系统提供24V工作电源；
[0023] 其中，加电延时继电器加电延时2-3s，断电延时继电器断电延时2-3s。
[0024] 在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：
[0025] 进一步，在发电机组静止初始状态下，第一接触器的第一触点和第二触点闭合，第二接触器的第一触点断开，第一电源和第二电源处于并联状态，为发电机组控制系统提供24V工作电源；
[0026] 当按下起动开关时，起动开关的常开触点闭合，断电延时继电器的线圈加电工作，断电延时继电器的触点闭合，第一接触器的线圈加电，第一接触器的第一触点和第二触点均断开，第一接触器的第三触点和第四触点均闭合，第二接触器的线圈和加电延时继电器的线圈加电，第二接触器的第一触点和第二触点均闭合，第一电源和第二电源由并联状态变成串联状态，为起动电机提供48V工作电源，延时2～3s后加电延时继电器的触点闭合，起动接触器的线圈加电，起动接触器的触点闭合，接通起动信号，起动电机开始工作，带动柴油机运转；
[0027] 柴油机起动成功后断开起动开关，起动开关的常开触点断开，第二接触器的线圈失电，第二接触器的第一触点和第二触点均断开，延时2～3s后，第一接触器的线圈失电，第一接触器的第一触点和第二触点均闭合，第一接触器的第三触点和第四触点均断开，加电延时继电器的线圈失电，加电延时继电器的触点断开，起动接触器的线圈失电，起动接触器的触点断开，恢复至发电机组静止初始状态。
[0028] 进一步，在发电机组静止初始状态下，所述充电电机为第一电源和第二电源进行充电。
[0029] 本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0030] 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0031] 图1为本发明实施例中转换控制电路原理图。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
[0033] 实施例1
[0034] 本发明的一个具体实施例，公开了一种发电机组启动用24V与48V转换控制电路，如图1所示，包括：起动电机M、起动开关S1、第一电源G1、第二电源G2、断电延时继电器K4、加电延时继电器K3、起动接触器K5、第一接触器K1、第二接触器K2、发电机组控制系统；
[0035] 起动开关S1用于控制电路主回路的通断电；断电延时继电器K4用于控制第一接触器K1的通断电；加电延时继电器K3用于控制起动接触器K5的通断电；起动接触器K5用于控制起动电机M的通断电；第一接触器K1、第二接触器K2用于控制第一电源G1与第二电源G2的串并联切换；第一接触器K1还用于控制第二接触器K2、加电延时继电器K3的通断电；第一电源G1、第二电源G2为24V直流电源，为发电机组控制系统、电路主回路、起动电机提供电源。
[0036] 与现有技术相比，本实施例提供的发电机组启动用24V与48V转换控制电路，兼顾了发电机组控制系统24V用电和起动电机48V用电的需求。同时，通过延时继电器，控制接触器吸合和断开时序，一方面蓄电池串并联切换过程中不会发生因触点动作时间差导致的瞬间短路故障，另一方面蓄电池完成并联至串联切换后，再接通起动电机工作，避免串并联用的接触器触点瞬间接通大负载工作。
[0037] 具体来说，第一电源G1的一端(正极)与起动电机(优选的，QD20A起动电机)的第一端、第一接触器K1(优选的，JC203-A6N接触器)的线圈一端、第二接触器K2(优选的，MZJ-600A接触器)的线圈一端、加电延时继电器K3(优选的，J1513/JSB-83M-1-3s/Y-22(24V)继电器)的线圈一端、断电延时继电器K4(优选的，JSB-62M/009-2ⅡH)的线圈一端、起动接触器K5(优选的，MZJ-100B接触器)的线圈一端相连，经第一接触器K1的第一触点K1-1与第二电源G2的一端(正极)相连；
[0038] 第一电源G1的另一端(负极)经第一接触器K1的第二触点K1-2与第二电源G2的另一端(负极)相连、经第二接触器K2的第一触点K2-1与第二电源G2的另一端相连、经第二接触器K2的第二触点K2-2与第一接触器K1的线圈的另一端相连、经断电延时继电器的触点K4-1与第一接触器K1的线圈另一端相连、经起动接触器的触点K5-1与起动电机M的第二端相连；
[0039] 起动开关S1(优选的，KAN5A开关)一端与第一电源G1的另一端的相连，另一端经第一接触器K1的第三触点K1-1与第二接触器K2的线圈另一端相连、经第一接触器K1的第四触点K1-4与加电延时继电器K3的线圈另一端相连、与断电延时继电器K4的线圈另一端相连、经加电延时继电器的触点K3-1与起动接触器K5的线圈另一端相连；
[0040] 第二电源G2的另一端(负极)与起动电机M的第三端相连；
[0041] 发电机组控制系统与第一电源G1并联。
[0042] 需要说明的是，第一接触器K1的第一触点K1-1、第二触点K1-2均为常闭触点，第三触点K1-3、第四触点K1-4均为常开触点；
[0043] 第二接触器K2的第一触点K2-1、第二触点K2-2，加电延时继电器K3的触点K3-1，断电延时继电器K4的触点K4-1，起动接触器K5的触点K5-1均为常开触点。
[0044] 第一电源G1、第二电源G2均为24V直流电源，优选的，均由两个12V铅酸蓄电池串联组成。
[0045] 断电延时继电器的触点及加电延时继电器的触点延时开闭的时间为2-3s，以便避免蓄电池串并联切换过程中发生因触点动作时间差导致的瞬间短路故障的问题，同时，在第一电源和第二电源完成并联至串联切换后，再接通起动电机工作，避免了串并联用的接触器触点瞬间接通大负载工作。
[0046] 考虑到电压电流突变时，对电气元件的损害，电路还设置有五个续流二极管V1-V5(优选的，1N4007二极管)；其中，第一二极管V1并联在第一接触器K1的线圈两端，第二二极管V2并联在第二接触器K2的线圈两端，第三二极管V3并联在加电延时继电器K3的线圈两端，第四二极管V4并联在断电延时继电器K4的线圈两端，第五二极管V5并联在起动接触器K5的线圈两端。需要说明的是，上述五个续流二极管均采用反接方式。
[0047] 为了保持电源持续，该控制电路中还设置有充电电机，充电电机并联在第一电源的两端。在柴油机正常工作后，通过充电电机对两组并联的蓄电池充电。优选的，GFT-2.5B充电电机。
[0048] 实施例2
[0049] 本实施例，公开了一种应用实施例1中的控制电路的控制方法，包括：
[0050] 当起动开关S1闭合时，电路中的断电延时继电器K4、第一接触器K1、第二接触器K2、加电延时继电器K3、起动接触器K5依次加电，第一电源G1和第二电源G2为串联状态，为起动电机M提供48V工作电源；
[0051] 当起动开关S1断开时，电路中第二接触器K2、加电延时继电器K3、断电延时继电器K4、起动接触器K5、第一接触器K1依次断电，第一电源G1和第二电源G2为并联状态，为发电机组控制系统提供24V工作电源；
[0052] 其中，加电延时继电器加电延时2-3s，断电延时继电器断电延时2-3s。
[0053] 具体地，在发电机组静止初始状态下，第一接触器K1的常闭触点K1-1和常闭触点K1-2闭合，第二接触器K2的常开触点K2-1断开，第一电源G1和第二电源G2处于并联状态，为发电机组控制系统提供24V工作电源。
[0054] 当按下起动开关S1时，起动开关S1的常开触点闭合，断电延时继电器K4的线圈加电工作，K4的常开触点K4-1闭合，第一接触器K1线圈加电，第一接触器K1的常闭触点K1-1和常闭触点K1-2都断开，第一接触器K1的常闭触点K1-3和常开触点K1-4都闭合，第二接触器K2的线圈和加电延时继电器K3的线圈加电，第二接触器K2的常开触点K2-1和常开触点K2-2闭合，第一电源G1和第二电源G2由并联状态变成串联状态，为起动电机提供48V工作电源，延时2～3s后加电延时继电器K3的常开触点K3-1闭合，起动接触器K5线圈加电，起动接触器K5的常开触点K5-1闭合，接通起动信号，起动电机M开始工作，带动柴油机运转。
[0055] 柴油机起动成功后断开起动开关S1，起动开关S1的常开触点断开，第二接触器K2线圈失电，第二接触器K2的常开触点K2-1和常开触点K2-2断开，延时2～3s后，第一接触器K1线圈失电，第一接触器K1的常闭触点K1-1和常闭触点K1-2都闭合，第一接触器K1的常闭触点K1-3和常开触点K1-4都断开，加电延时继电器K3的线圈失电，加电延时继电器K3的常开触点K3-1断开，起动接触器K5的线圈失电，K5的常开触点K5-1断开，恢复至初始状态。
[0056] 其中，在发电机组静止初始状态下，充电电机G为第一电源G1和第二电源G2进行充电。
[0057] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
