便攜式多功能蓄電池檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及蓄電池檢測技術(shù)，特別涉及便攜式多功能蓄電池檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池作為電子電器設(shè)備電源系統(tǒng)的后備電源、汽車啟動電源，已廣泛的應(yīng)用在交通運輸、通訊、電力、鐵路、計算機、軍事等各個領(lǐng)域。蓄電池廣泛的使用，存在以下3個需求:1、如果蓄電池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，因此提高系統(tǒng)后備電源可靠性要求很迫切，對蓄電池(組)進行實時有效的檢測維護很有必要。2、野外基站的維護、軍事設(shè)備野外作業(yè)，必須提高蓄電池檢測維護設(shè)備的便攜性。3、裝備/汽車野外作業(yè)及低溫環(huán)境時啟動電池失效導(dǎo)致裝備/汽車無法啟動，必須提高裝備/汽車應(yīng)急啟動自救能力。因此，為了更好的提高設(shè)備的可靠性、滿足野外作業(yè)及電池失效時的應(yīng)急措施，必須對蓄電池的運行參數(shù)進行全面的檢測，及時了解電池的使用狀態(tài)，并有針對性地對蓄電池進行維護。為此急需一種便攜式多功能蓄電池檢測維護設(shè)備，既能滿足蓄電池內(nèi)阻檢測、電壓檢測、容量檢測、快速充電、激活維護及裝備/汽車應(yīng)急啟動的功能要求，且滿足野外檢測維護的綜合需求。
[0003]目前市場上有很多專業(yè)的電池內(nèi)阻檢測儀和專用的充電設(shè)備，日本日置公司、武漢武高電測電氣有限公司、武漢恒電高測電氣有限公司生產(chǎn)的蓄電池檢測儀能夠檢測蓄電池內(nèi)阻和電壓，石家莊開發(fā)區(qū)興源電子有限公司生產(chǎn)的智能蓄電池檢測儀可檢測蓄電池容量測試和定期維護。以上公司的產(chǎn)品功能單一、不能滿足電池檢測維護的綜合需求，電池內(nèi)阻檢測儀只有檢測功能，而不具有電池充電和激活維護功能；電池充電機只有充電功能，而不具有電池檢測和激活維護功能；激活維護設(shè)備則只有激活維護功能，而不具有對電池檢測和電池充電功能。激活維護設(shè)備也是主要針對電動自行車的小容量蓄電池，很少專業(yè)對大容量蓄電池、通信基站、武器裝備蓄電池大容量的激活維護設(shè)備。
[0004]由于現(xiàn)有的產(chǎn)品功能單一，通常即使檢測出電池失效也不能夠很好的對蓄電池做有效維護，若需對蓄電池維護，需要多種設(shè)備結(jié)合使用，導(dǎo)致維護人員檢測維護工作效率低。且現(xiàn)有設(shè)備不具有野外作業(yè)、綜合檢測維護、應(yīng)急啟動功能。在野外作業(yè)時，出現(xiàn)故障無法提供應(yīng)急措施?？梢姡F(xiàn)有蓄電池檢測設(shè)備的檢測、維護功能單一，且檢測維護電池設(shè)備體積龐大，電池充電及激活維護設(shè)備都是地面固定式，攜帶運輸困難，無法滿足野外檢測維護時的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述情況，設(shè)計一種具有適應(yīng)性強、通用性、便攜式等特點的多功能蓄電池檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能滿足蓄電池內(nèi)阻檢測、電壓檢測、容量檢測、快速充電、激活維護及裝備/汽車應(yīng)急啟動的功能要求，且滿足野外檢測維護的需求。
[0006]本實用新型采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的。便攜式多功能蓄電池檢測系統(tǒng)，包括主控板和AC/DC轉(zhuǎn)換板，220V交流輸入的火線輸出端依次通過電源開關(guān)、保險管、EMI電源濾波器連接AC/DC轉(zhuǎn)換板，零線輸出端依次通過電源開關(guān)、EMI電源濾波器連接AC/DC轉(zhuǎn)換板，AC/DC轉(zhuǎn)換板的一輸出端連接主控板的輸入端，AC/DC轉(zhuǎn)換板通過電容板并聯(lián)連接360V/12V轉(zhuǎn)換板、360V/24V轉(zhuǎn)換板和輔助電源板的輸入端，360V/12V轉(zhuǎn)換板和360V/24V轉(zhuǎn)換板的輸出端分別連接12V/24V輸出選擇繼電器的輸入端，360V/12V轉(zhuǎn)換板和360V/24V轉(zhuǎn)換板并與主控板雙向連接，輔助電源板的輸出端分別以+3.3V、±5V、±12V與主控板的輸入端連接，360V/24V轉(zhuǎn)換板的輸出端還并聯(lián)連接有MOSFET管D極，MOSFET管的輸出端S極通過應(yīng)急啟動超級電容組連接裝備/汽車啟動接口，主控板的輸出端分別通過超級電容充電控制信號連接MOSFET管的控制端G極、通過按鍵板連接蜂鳴器，輸出端還連接有觸摸顯示器、USB主機口、RS232 口及USB設(shè)備接口、12V直流風(fēng)扇、直流接觸器控制端、MOSFET管G極和12V/24V輸出選擇繼電器控制端，主控板的輸入端連接充電電流互感器控制端和放電電流互感器控制端，蓄電池檢測口通過檢測板連接主控板的輸入端，12V/24V輸出選擇繼電器輸出端線纜穿過充電電流互感器連接直流接觸器，電池放電口輸入端正極與充電電流互感器輸出端并接在直流接觸器輸入端，直流接觸器輸出端接電池接入口的正極，電池接入口的負(fù)極連接MOSFET管的D極，MOSFET管的S極連接線穿過放電電流互感器連接到電池放電口輸入端。
[0007]所述主控板主要完成檢測設(shè)備的所有控制功能，包括嵌入式工業(yè)控制模塊和按鍵板接口，直流電源輸入接口、放電電流互感器信號輸入接口、充電電流互感器信號輸入接口和溫度傳感器接口的輸出端分別與嵌入式工業(yè)控制模塊輸入端連接，嵌入式工業(yè)控制模塊通過RS232接口驅(qū)動電路，其中一路與RS232接口及USB設(shè)備接口連接，另一路與檢測板接口連接，嵌入式工業(yè)控制模塊還分別連接RS232接口及USB設(shè)備接口、USB主機口、上電復(fù)位電路和調(diào)試口、按鍵板接口、蓄電池反接檢測及直流接觸器控制電路及接口和電源模塊工作狀態(tài)輸入接口 ；嵌入式工業(yè)控制模塊的輸出端分別連接觸摸顯示屏接口和風(fēng)扇驅(qū)動和控制電路及接口的輸入端；嵌入式工業(yè)控制模塊通過D/A轉(zhuǎn)換芯片分別與12V電池充電控制電路及接口、24V電池充電控制電路及接口、應(yīng)急超級電容控制接口和放電控制電路及接口連接。
[0008]所述AD/DC轉(zhuǎn)換板主要完成整流和功率因素校正等功能，將220V交流電源轉(zhuǎn)換為360V直流電源輸出供后級使用，其包括220V電源輸入接口和AC/DC轉(zhuǎn)換模塊工作狀態(tài)輸出接口，220V電源輸入接口連接外部輸入220V交流市電，220V電源輸入接口依次連接共模濾波器、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和360V輸出接口，AC/DC轉(zhuǎn)換模塊控制端通過AC/DC轉(zhuǎn)換模塊工作狀態(tài)檢測電路與AC/DC轉(zhuǎn)換模塊工作狀態(tài)輸出接口連接。
[0009]所述360V/12V轉(zhuǎn)換板，主要完成對12V電池充電功能，包括360V/12V轉(zhuǎn)換模塊和濾波電路，360V電源輸入接口輸出正極依次通過保險管和共模濾波器連接到360V/12V轉(zhuǎn)換模塊輸入端正極，360V電源輸入接口輸出負(fù)極通過共模濾波器連接360V/12V轉(zhuǎn)換模塊輸入端負(fù)極，360V/12V轉(zhuǎn)換模塊輸出端正極對應(yīng)通過濾波電路連接12V輸出接口的正極，360V/12V轉(zhuǎn)換模塊輸出端負(fù)極通過濾波電路連接12V輸出接口的負(fù)極，360V/12V轉(zhuǎn)換模塊控制端連接12V蓄電池充電控制電路接口，360V/12V轉(zhuǎn)換模塊狀態(tài)檢測端連接360V/12V轉(zhuǎn)換模塊工作狀態(tài)檢測電路及輸出接口。
[0010]所述輔助電源板，主要完成對主控板和檢測板供電，包括360V電源輸入接口、共模濾波器、360V/12V轉(zhuǎn)換模塊和電源輸出接口，360V電源輸入接口的正極依次通過保險管、共模濾波器連接360V/12V轉(zhuǎn)換模塊正極，360V電源輸入接口的負(fù)極通過共模濾波器連接360V/12V轉(zhuǎn)換模塊負(fù)極，360V/12V轉(zhuǎn)換模塊輸出端通過濾波電路分成三路輸出，其中一路連接電源輸出接口 ；另一路連接12V/±12V轉(zhuǎn)換模塊輸入端、第三路連接12V/5V轉(zhuǎn)換模塊輸入端，12V/± 12V轉(zhuǎn)換模塊輸出端分別連接至電源輸出接口和-12V/-5V轉(zhuǎn)換電路輸入端，-12V/-5V轉(zhuǎn)換電路輸出端連接至電源輸出接口，12V/5V轉(zhuǎn)換模塊輸出端一路連接電源輸出接口，另一路連接至5V/3.3V轉(zhuǎn)換電路輸入端，5V/3.3V轉(zhuǎn)換電路輸出端連接電源輸出接口。
[0011]所述檢測板主要完成蓄電池內(nèi)阻、端電壓的檢測，包括ARM處理器、D/A信號輸出、V/I變換和功率放大電路和上位機通信接口，ARM處理器輸出端分別連接D/A信號輸出電路和狀態(tài)指示燈輸入端；D/A信號輸出電路輸出端依次通過低通濾波電路、V/I變換和功率放大電路連接恒流源輸出電路輸入端，恒流源輸出電路輸出端連接電池檢測口輸入端，電池檢測口輸出端一路經(jīng)過電池端電壓輸入電路依次連接電平變換電路和A/D信號輸入端，A/D信號輸入輸出端連接ARM處理器輸入端；另一路依次經(jīng)過測試信號取樣電路、差分放大電路和低通濾波電路后連接鎖相放大電路的參考信號輸入端；第三路依次經(jīng)過電池內(nèi)阻響應(yīng)信號差分放大電路、低通濾波電路連接鎖相放大電路的信號輸入端；鎖相放大電路輸出端依次通過低通濾波電路和電平變換電路連接A/D信號輸入端；ARM處理器還連接上電復(fù)位/程序下載及外圍電路，ARM處理器經(jīng)串口驅(qū)動電路連接上位機通信接口，電池輸入接口分別連接電源輸入端。
[0012]本實用新型所取得的有益效果在于，其通用性強，能夠檢測維護標(biāo)稱電壓為12V、標(biāo)稱容量不大于360AH的蓄電池(組)及標(biāo)稱電壓為24V、標(biāo)