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      串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置的制作方法

      文檔序號(hào):6708196閱讀:310來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型涉及一種串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置。
      背景技術(shù)
      蓄電池在各行各業(yè)中有著廣泛應(yīng)用,例如在電力站點(diǎn)、電信、移動(dòng)通訊基站系統(tǒng)中常作為后備電源使用。此類應(yīng)用場(chǎng)合,蓄電池經(jīng)常需要進(jìn)行定期人工維護(hù),因蓄電池組數(shù)量多( 節(jié)),測(cè)試時(shí)間長(zhǎng),人工維護(hù)極不方便。另一方面,地處偏遠(yuǎn)的電力、通信站點(diǎn)經(jīng)常發(fā)生盜竊事件,蓄電池往往成為被竊重點(diǎn)對(duì)象。在對(duì)蓄電池組進(jìn)行維護(hù)測(cè)量里,各單體電池電壓測(cè)量是必測(cè)項(xiàng),單體電池兩端存在較高的共模電壓,以M節(jié)、2V標(biāo)稱電壓電池為例,接在直流母線正端的蓄電池兩端對(duì)母線負(fù)端的實(shí)際最大共模電壓分別為53. 52V、51. ^V,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電子模擬開(kāi)關(guān)的共模電壓輸入范圍,無(wú)法將單體電池直接接入至數(shù)字轉(zhuǎn)換電路,測(cè)試時(shí)必須消除單體電池兩端共模電壓的影響。串聯(lián)電池組電壓測(cè)量的方法大致有方法一是用電阻分壓的方式來(lái)測(cè)量,該方法缺點(diǎn)是大阻值電阻的漂移誤差和電阻上的漏電流導(dǎo)致測(cè)量精度低且影響電池組的一致性。方法二是每一個(gè)單體電池用一個(gè)隔離運(yùn)算放大器,這種運(yùn)算放大器可以把電池電壓轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一參考地的電壓,而且能避免用電阻分壓造成的漂移誤差和漏電流的問(wèn)題;但是它的體積大且價(jià)格高,適合于測(cè)量精度要求高且不考慮漏電流和成本的場(chǎng)合。方法三是采用繼電器陣選擇來(lái)測(cè)量,其缺點(diǎn)是繼電器本身機(jī)械壽命有限,體積大, 切換時(shí)容易產(chǎn)生干擾,不能實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量。在蓄電池防盜方面,目前已有的方法有將每只蓄電池加裝“GPS+GSM”,當(dāng)蓄電池移動(dòng)(被盜)時(shí),可通過(guò)GPS顯示蓄電池當(dāng)前位置并通過(guò)GSM發(fā)送短信息至特定手機(jī)。另一種方法如申請(qǐng)(專利)號(hào)200720082309. 5 (國(guó)別中華人民共和國(guó),授權(quán)公告日2009年5月13 日,授權(quán)公告號(hào)CN 201237638Y),名稱為“蓄電池防盜設(shè)備”所述,采用“位移傳感器+GSM” 實(shí)現(xiàn)蓄電池防盜。上述方法需要將監(jiān)控模塊與蓄電池綁定,工作電壓也采用蓄電池供電, 蓄電池本身標(biāo)準(zhǔn)電壓為2V,而GPS、GSM、GPRS模塊工作電壓為3. 3V、5V、4. 2V三種,因此需要將蓄電池電壓進(jìn)行升壓給監(jiān)控模塊供電。此類方法需要將每節(jié)蓄電池安裝監(jiān)控模塊,導(dǎo)致成本過(guò)高,另一方面,作為后備電源,串聯(lián)蓄電池組每節(jié)電池需要保持嚴(yán)格的電壓以及容量,當(dāng)監(jiān)控模塊從蓄電池本身取電時(shí),容易導(dǎo)致蓄電池容量下降以及單體電池間的平衡,使得串聯(lián)蓄電池組的總?cè)萘亢托铍姵貕勖艿接绊憽?br> 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型在保證測(cè)量精度及穩(wěn)定性的前提下,減小測(cè)試系統(tǒng)體積重量,降低成本,提高測(cè)試速度,降低漏電流(小于1微安)。與此同時(shí)將蓄電池組防盜與電壓巡檢集成在一起,降低系統(tǒng)成本,避免了蓄電池組單體電池的不平衡。為達(dá)到上述目的,采用如下技術(shù)方案所述的串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置,其特征在于包括K1、K2、 Κ3…KN與電池組正極節(jié)點(diǎn)相連的N個(gè)photoMOS繼電器,及ΚΓ、K2'、K3'…KN'與電池組負(fù)極節(jié)點(diǎn)相連的N個(gè)photoMOS繼電器,上述兩組photoMOS繼電器導(dǎo)通引腳的另一端分別統(tǒng)一連接至單片機(jī)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換通道的正端和負(fù)端,所有photoMOS繼電器的控制端分別對(duì)應(yīng)連接單片機(jī)的101、102、103-ΙΟΝ, Ι0Γ、102'、103'…ION' 口,并且所述單片機(jī)設(shè)置有電壓測(cè)量值輸出端,其中N > 1,N與串聯(lián)蓄電池組的電池個(gè)數(shù)相同。所述的串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置,其特征在于所述單片機(jī)輸出端配合連接警報(bào)設(shè)備。上述的裝置一體化設(shè)置,通過(guò)對(duì)串聯(lián)蓄電池組各單體進(jìn)行電壓測(cè)量來(lái)判斷得知蓄電池是否被盜等異常情況是否發(fā)生,避免了蓄電池組單體電池的不平衡,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,整體體積重量較小,成本低,測(cè)試速度快的優(yōu)點(diǎn)。

      圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
      具體實(shí)施方式
      以下對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示,本串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置,包括Κ1、Κ2、Κ3… KN, ΚΓ、Κ2'、Κ3'…KN兩組photoMOS繼電器,每只蓄電池正極與ΚΙ、K2、K3…KN共N路 PhotoMOS繼電器開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)相連接,每只蓄電池負(fù)極與ΚΓ、K2'、Κ3'…KN'共N路PhotoMOS 繼電器開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)相連接,K1、K2、K3…KN的控制端連接至單片機(jī)10 口 I0UI02、103、104… ΙΟΝ, ΚΓ、Κ2'、Κ3'…KN'的控制端連接至單片機(jī)10 口 101'、102'、103'、…ION',即一個(gè) 10 口對(duì)應(yīng)連接一個(gè)PhotoMOS繼電器的控制端,且上述兩組photoMOS繼電器導(dǎo)通引腳的另一端分別統(tǒng)一連接至單片機(jī)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換通道的正端和負(fù)端。本實(shí)用新型的單片機(jī)設(shè)置有電壓測(cè)量值輸出端,并在輸出端配合連接了警報(bào)設(shè)備。當(dāng)需要進(jìn)行單體電池電壓巡檢時(shí),依次將待測(cè)蓄電池兩端對(duì)應(yīng)的PhotoMOS繼電器導(dǎo)通,即開(kāi)關(guān)閉合,而其它PhotoMOS繼電器仍處于關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí)已將待測(cè)蓄電池接入 AD轉(zhuǎn)換,可由單片機(jī)控制AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。例如,測(cè)量“電池1”電壓時(shí),將Kl和 Kl‘閉合,其它均為關(guān)斷狀態(tài),此時(shí)“電池1 ”的正極與A/D轉(zhuǎn)換的AIN+相連,“電池1 ”的負(fù)極與A/D轉(zhuǎn)換的AIN-相連,此時(shí)其它電池與測(cè)量電路仍處于隔離狀態(tài),因而對(duì)測(cè)量沒(méi)有影響。測(cè)量“電池2”電壓時(shí),將K2和K2'閉合,其它均為關(guān)斷狀態(tài),此時(shí)“電池2”的正極與 A/D轉(zhuǎn)換的AIN+相連,“電池2”的負(fù)極與A/D轉(zhuǎn)換的AIN-相連,以此類推。通過(guò)此方法不斷循環(huán)檢測(cè)蓄電池各單體電壓的同時(shí),單片機(jī)還完成對(duì)各單體電池的電壓判斷工作,有效克服了由于單體電池兩端存在較高的共模電壓而使測(cè)試系統(tǒng)燒毀的可能。正常情況下,電力、通信站點(diǎn)蓄電池組各單體電池電壓為2V—2. 5V,在蓄電池組作為電源工作時(shí),最低電壓不低于1.8V。若出現(xiàn)蓄電池被盜等異常情況,其電壓測(cè)量值將大于 2. 5V或接近OV兩種極端情況。通過(guò)電壓判斷確定蓄電池是否被盜等異常情況發(fā)生,并將信息由單片機(jī)串口向外接設(shè)備輸出,或者發(fā)送報(bào)警信息。
      權(quán)利要求1.串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置,其特征在于包括Κ1、Κ2、Κ3…KN與電池組正極節(jié)點(diǎn)相連的N個(gè)photoMOS繼電器,及ΚΓ、Κ2'、Κ3'…KN'與電池組負(fù)極節(jié)點(diǎn)相連的N個(gè)photoMOS繼電器,上述兩組photoMOS繼電器導(dǎo)通引腳的另一端分別統(tǒng)一連接至單片機(jī)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換通道的正端和負(fù)端,所有photoMOS繼電器的控制端分別對(duì)應(yīng)連接單片機(jī)的101、102、103-ΙΟΝ, Ι0Γ、102'、103'…ION' 口,并且所述單片機(jī)設(shè)置有電壓測(cè)量值輸出端,其中N > 1,N與串聯(lián)蓄電池組的電池個(gè)數(shù)相同。
      2.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置,其特征在于所述單片機(jī)輸出端配合連接警報(bào)設(shè)備。
      專利摘要本實(shí)用新型涉及一種串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置。所述的串聯(lián)蓄電池組單體電壓巡檢及防盜一體化裝置,包括與電池組正極節(jié)點(diǎn)、電池組負(fù)極節(jié)點(diǎn)相連的兩組photoMOS繼電器,上述兩組photoMOS繼電器導(dǎo)通引腳的另一端分別統(tǒng)一連接至單片機(jī)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換通道的正端和負(fù)端,所有photoMOS繼電器的控制端分別一一對(duì)應(yīng)連接單片機(jī)的相應(yīng)IO口,并且所述單片機(jī)設(shè)置有電壓測(cè)量值輸出端。上述的裝置一體化設(shè)置,通過(guò)對(duì)串聯(lián)蓄電池組各單體進(jìn)行電壓測(cè)量來(lái)判斷得知蓄電池是否被盜等異常情況是否發(fā)生,避免了蓄電池組單體電池的不平衡,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,整體體積重量較小,成本低,測(cè)試速度快的優(yōu)點(diǎn)。
      文檔編號(hào)G08B13/22GK202102556SQ20112019699
      公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
      發(fā)明者余水寶, 陳希 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)
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