專利名稱：一種大容量寬溫蓄電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種大容量(容量達到50KVA)寬溫(使用溫度范圍-35°c +50 0C )蓄電池裝置，屬于軍用蓄電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前飛航導(dǎo)彈發(fā)射車上的用于導(dǎo)彈發(fā)射的一次電源普遍使用柴油發(fā)電機組供電， 柴油發(fā)電機組供電技術(shù)是采用發(fā)動機(柴油機)帶動發(fā)電機，機組中配備控制系統(tǒng)，發(fā)出三相交流電，供發(fā)射車上裝設(shè)備及導(dǎo)彈使用。但是，隨著軍事科技的現(xiàn)代化發(fā)展，特別是衛(wèi)星、 雷達目標探測技術(shù)及導(dǎo)彈探測技術(shù)的不斷增強，為導(dǎo)彈發(fā)射車戰(zhàn)場生存能力提出了很大的要求，發(fā)射車上采用柴油發(fā)電機組供電技術(shù)由于柴油發(fā)電機組工作時自身的特性不可避免的強噪音和紅外特征明顯的缺陷，影響了發(fā)射車的戰(zhàn)場生存能力。蓄電池裝置在未來導(dǎo)彈發(fā)射車上的導(dǎo)彈發(fā)射應(yīng)用上是一個重要發(fā)展方向。蓄電池組相對于柴油發(fā)電機組具有無噪音、紅外特性低、功率密度大、免維護等特點。蓄電池組的溫度適應(yīng)性以及在車載狹小的空間內(nèi)電池組容量的大小對導(dǎo)彈發(fā)射的可靠性具有重要的影響。根據(jù)導(dǎo)彈發(fā)射過程中導(dǎo)彈及相關(guān)設(shè)備周電量要求，目前普通的單體蓄電池以無法滿足用電量需求。目前傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池和膠體蓄電池都存在著功率密度低的缺點，在組成大容量蓄電池組的情況下不適用于裝載在導(dǎo)彈發(fā)射車上，而功率密度大的鋰電池存在的低溫環(huán)境下無法充電的缺陷，無法滿足導(dǎo)彈發(fā)射的全溫度范圍。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種滿足發(fā)射車上用于導(dǎo)彈發(fā)射過程中為導(dǎo)彈及車載上裝設(shè)備供電要求的大容量寬溫蓄電池裝置。本實用新型解決的技術(shù)方案為一種大容量寬溫蓄電池裝置，包括若干蓄電池組、 若干套傳感器、加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，其中所述的智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，蓄電池組串聯(lián)，每組蓄電池組中的電池單元串聯(lián)，每組蓄電池組安裝一套傳感器，傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給主控模塊，主控模塊根據(jù)數(shù)據(jù)確定大容量寬溫蓄電池裝置處于充電、放電或加熱狀態(tài)， 若為放電狀態(tài)，主控模塊控制均衡模塊通過充電器給蓄電池組充電，若為放電狀態(tài)，主控模塊控制均衡模塊通過蓄電池組向外放電，若為加熱狀態(tài)，主控模塊通過接觸器控制加熱板給蓄電池組加熱。所述的蓄電池組中的單個電池單元采用磷酸鐵鋰電池。本實用新型采用高電壓、小電流蓄電池組成大容量蓄電池裝置，在蓄電池裝置內(nèi)部采用多個單體蓄電池串聯(lián)組成，應(yīng)用磷酸鐵鋰電池作為單體蓄電池。磷酸鐵鋰電池具有單體電池電壓高、自放電率低、功率密度大等優(yōu)點。[0010]在蓄電池裝置中設(shè)置溫控設(shè)備，采用低溫紅外加熱技術(shù)，解決鋰電池低溫充電問題，保障蓄電池在低溫下供電和充電的正確性。溫控設(shè)備采用紅外加熱板。在蓄電池裝置中采用智能管理技術(shù)，應(yīng)用多個傳感器測量技術(shù)將各單體蓄電池信息送入智能管理模塊，智能管理模塊對蓄電池組的低溫加熱、供電輸出、均衡充電，電池組內(nèi)溫度控制等進行管理。智能管理模塊中的主控模塊采用DSP芯片或FPGA芯片。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果(1)本實用新型采用蓄電池組串聯(lián)技術(shù)，多達150個單體電池進行串聯(lián)使用，容量達到50KVA ；(2)本實用新型采用紅外加熱板，工作適應(yīng)溫度寬，達到-35°C +50°C，可以在導(dǎo)彈武器系統(tǒng)全溫度范圍內(nèi)，確保導(dǎo)彈發(fā)射過程中蓄電池供電的正確性；(3)本實用新型采用智能管理模塊，可以在充、放電過程中實施檢測每個單體蓄電池的狀態(tài)，根據(jù)環(huán)境溫度智能控制加熱設(shè)備，節(jié)約能源，在蓄電池組充電過程中，對單體蓄電池均衡充電，確保蓄電池組的正常工作及故障診斷和檢測；(4)本實用新型結(jié)合車載環(huán)境，使用要求，對蓄電池裝置進行一體化設(shè)計，在車載有限的空間內(nèi)，保障蓄電池組的可靠性和維修性；(5)本實用新型在蓄電池組裝置裝載于導(dǎo)彈發(fā)射車上用于導(dǎo)彈發(fā)射方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖1為本實用新型理論框圖；圖2為本實用新型原理圖；圖3為本實用新型智能管理模塊流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實例對本實用新型進行詳細說明。本實用新型如圖1所示， 包括蓄電池組、傳感器、紅外加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，所有部件裝載于箱體內(nèi)進行一體化設(shè)計。如圖2所示，150節(jié)單體電壓為3. 2V容量為100AH的磷酸鐵鋰蓄電池串聯(lián)組成電壓為480V蓄電池組、每15節(jié)單體電池組成1個小組，共有10組。設(shè)置傳感器1 10連接在每個電池小組上，每5個電池小組上方設(shè)置一塊紅外加熱板，傳感器包括溫度傳感器、電壓傳感器等。本實用新型通過開關(guān)13輸出給用電設(shè)備，兩塊紅外加熱板通過開關(guān)11和12 接入蓄電池裝置內(nèi)部。蓄電池裝置中裝備智能管理模塊，智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，每個蓄電池組上的傳感器通過信號線接入數(shù)據(jù)采集模塊中，實時采集電池組的單體電壓、溫度以及單體電池內(nèi)阻等電池組信息，數(shù)據(jù)采集模塊通過A/D轉(zhuǎn)換將字信號送入主控模塊中。在蓄電池裝置內(nèi)部設(shè)有充電器，充電器通過均衡模塊對蓄電池進行充電，充電器的啟動和停止受主控模塊控制。本實用新型的智能管理模塊工作流程如圖3所示本實用新型在使用過程中，智能管理模塊首先加電，通過傳感器和數(shù)據(jù)采集器實時的檢測蓄電池單體電壓、蓄電池組電壓、蓄電池組環(huán)境溫度。蓄電池組容量越高、內(nèi)阻越小，通過直流放電法測量蓄電池內(nèi)阻得出蓄電池組容量。數(shù)據(jù)采集器將采集到的蓄電池單體電壓、蓄電池組電壓、蓄電池組環(huán)境溫度送入主控模塊，主控模塊根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷本實用新型可以處于放電、充電還是加熱狀態(tài)，當(dāng)蓄電池組容量滿足用電使用要求在內(nèi)部設(shè)定的域值內(nèi)，蓄電池組可以向外放電，當(dāng)檢測到環(huán)境溫度低于0°C，而蓄電池組容量又低于設(shè)定域值時，本實用新型首先接通紅外加熱板為蓄電池組進行加熱，當(dāng)通過溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度高于o°c時，自動啟動充電器對蓄電池組進行充電，同時切斷紅外加熱板停止加熱；當(dāng)檢測到容量大于設(shè)定上限值時，自動切斷充電器，停止向蓄電池組充電。 本實用新型未詳細說明部分為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于包括若干蓄電池組、若干套傳感器、加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，其中所述的智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，蓄電池組串聯(lián)，每組蓄電池組中的電池單元串聯(lián)，每組蓄電池組安裝一套傳感器，傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給主控模塊，主控模塊根據(jù)數(shù)據(jù)確定大容量寬溫蓄電池裝置處于充電、放電或加熱狀態(tài)，若為放電狀態(tài)，主控模塊控制均衡模塊通過充電器給蓄電池組充電，若為放電狀態(tài)，主控模塊控制均衡模塊通過蓄電池組向外放電，若為加熱狀態(tài)，主控模塊通過接觸器控制加熱板給蓄電池組加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于所述的主控模塊采用DSP芯片或FPGA芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于所述的加熱板采用紅外加熱板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于所述的蓄電池組中的單個電池單元采用磷酸鐵鋰電池。
專利摘要本實用新型提出一種大容量寬溫蓄電池裝置，包括若干蓄電池組、若干套傳感器、加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，其中所述的智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，蓄電池組串聯(lián)，每組蓄電池組中的電池單元串聯(lián)，每組蓄電池組安裝一套傳感器，傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給主控模塊，主控模塊根據(jù)數(shù)據(jù)確定大容量寬溫蓄電池裝置處于充電、放電或加熱狀態(tài)，若為放電狀態(tài)，主控模塊控制均衡模塊通過充電器給蓄電池組充電，若為放電狀態(tài)，主控模塊控制均衡模塊通過蓄電池組向外放電，若為加熱狀態(tài)，主控模塊通過接觸器控制加熱板給蓄電池組加熱。本實用新型采用蓄電池組串聯(lián)技術(shù)，多達150個單體電池進行串聯(lián)使用，容量達到50KVA。
文檔編號H01M10/48GK202183448SQ20112029029
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者姚群, 施曉勇, 李彥 申請人:北京機電工程研究所