CN102910083B - 车载远程监控终端的电池用电管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车载远程监控终端的电池用电管理系统，包括内置电池，切换控制电路，电池脱落检测与提醒电路，电池充电电路，电池短路检测、保护与提醒电路，电池寿命失效判断与提醒电路。通过对车载远程监控终端的供电体系进行适当管理，以达到智能化、安全化、人性化。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源管理系统，特别是一种车载远程监控终端的电池用电管理系统。
背景技术
车载远程监控终端是车辆监控管理系统的前端设备，一般隐秘地安装在各种车辆内，在方便客户的同时也存在着维护不方便的困扰，尤其体现在电池的管理方面，其中包括电池的充电管理和电池的监控，这是嵌入式产品开发中必须考虑的问题。在车载远程监控终端使用的过程中，常常因为各种各样的问题，导致车载远程监控终端的电池工作异常甚至由于短路等原因导致电池报废。目前，市面上的车载远程监控终端并没有在电池管理方面有更多的关注。所以，急需一种车载远程监控终端的电池管理系统对车载远程监控终端的供电体系进行适当管理，以达到智能化、安全化、人性化。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种车载远程监控终端的电池用电管理系统，以利于对车载远程监控终端的电池进行管理，方便产品使用。
本发明采用以下方案实现：一种车载远程监控终端的电池用电管理系统，包括内置电池，其特征在于：
所述内置电池连接有一切换控制电路，以用于监控车用电瓶提供给所述车载远程监控终端的电压，当其低于供电门限电压时切换到所述内置电池供电，当其高于另一供电门限电压时切换回所述车用电瓶供电；
所述内置电池还连接有一电池脱落检测与提醒电路，当所述内置电池的负极电压低于脱落门限电压时开启故障灯并向终端发送电池脱落故障码；
所述内置电池还连接有一电池充电电路，当系统处于所述车用电瓶供电时对所述内置电池充电；
所述内置电池还连接有一电池短路检测、保护与提醒电路，当所述内置电池进行充电时对其进行短路检测、保护与提醒；
所述内置电池还连接有一电池寿命失效判断与提醒电路，所述车载远程监控终端内的中央控制芯片通过计算所述内置电池内阻值并与出厂时保存的内阻值进行比较，当比值大于门限值时开启故障灯并向终端发送电池失效故障码。
在本发明一实施例中，所述切换控制电路利用运放搭建的滞回比较电路，监控所述车用电瓶提供给所述车载远程监控终端的电压，使得当所述车用电瓶电压下降且低于8.7v时所述切换控制电路将供电源切换到所述内置电池，当所述车用电瓶电压上升且高于9.3v时所述切换控制电路将供电源切换到所述车用电瓶。
在本发明一实施例中，所述电池充电电路包括涓流充电和恒流充电两种充电方式；所述涓流充电通过一个功率电阻限流实现，所述中央控制芯片通过软件判断所述内置电池电压低于恒流充电门限时，开启涓流充电；所述恒流充电通过一个运放搭建的自调整电流电路实现，所述中央控制芯片通过软件判断所述内置电池电压大于等于恒流充电门限时，开启恒流充电，所述自调整电流电路会自动锁定充电电流在50~55mA范围内，实现恒流充电，直到所述内置电池电压恒定时，所述充电电流才会降低，所述中央控制芯片通过软件判断所述充电电流降低到充满门限时，判定所述内置电池充满并关闭恒流充电。
在本发明一实施例中，所述内置电池在恒流充电过程中，所述电池短路检测、保护与提醒电路利用运放搭建的比较电路监测所述内置电池正负极两端电压差，当其低于设置的短路检测门限时，比较器的输出会自动切断所述恒流充电电路，起到保护所述内置电池的作用，同时所述中央控制芯片会通过软件打开所述涓流充电电路，在充电一段时间后通过读取所述比较器输出值判断所述内置电池正负极电压差低于所述短路检测门限的原因是所述内置电池欠压还是正负极短路；若是短路则开启故障灯并向终端发送电池短路故障码。
在本发明一实施例中，所述电池脱落检测与提醒电路通过检测所述内置电池的负极电压，所述中央控制芯片通过软件判断所述负极电压低于设置的门限时判定为电池脱落，开启故障灯并向终端发送电池脱落故障码。
在本发明一实施例中，所述电池寿命失效判断与提醒电路具体工作原理：当所述内置电池在所述恒流充电过程中充电至4.08v时，短时间内关闭所述恒流充电电路，所述中央控制芯片通过软件读取所述恒流充电电路关闭前后的电池负极压降变化，根据公式“电池内阻=（关闭恒流充电电路后电池负极电压-关闭恒流充电电路前电池负极电压）/恒流充电电流”计算当前的电池内阻；所述车载远程监控终端在出厂后首次充电时会计算首次充电到4.08v时测得的电池内阻，并利用内阻随温度变化曲线将当前温度下的内阻值换算成室温下的内阻值并保存；而后每一次充电到4.08v时，所述车载远程监控终端都会将当前温度下测到的内阻值换算成室温下的内阻值并与出厂时保存的内阻值做比较，当比值大于门限时，判断电池失效；开启故障灯并向终端发送电池失效故障码。
本发明的优点在于：通过对车载远程监控终端的供电体系进行适当管理，以达到智能化、安全化、人性化。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
图2是本发明切换控制电路的原理框图。
图3是本发明电池充电电路的原理框图。
图4是本发明电池短路检测、保护与提醒电路的原理框图。
图5是本发明电池脱落检测与提醒电路的原理框图。
图6是本发明电池寿命失效检测与提醒电路的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一实施例中提供一种车载远程监控终端的电池用电管理系统，包括内置电池，其特征在于：所述内置电池连接有一切换控制电路，以用于监控车用电瓶提供给所述车载远程监控终端的电压，当其低于供电门限电压时切换到所述内置电池供电，当其高于另一供电门限电压时切换回所述车用电瓶供电；所述内置电池还连接有一电池脱落检测与提醒电路，当所述内置电池的负极电压低于脱落门限电压时开启故障灯并向终端发送电池脱落故障码；所述内置电池还连接有一电池充电电路，当系统处于所述车用电瓶供电时对所述内置电池充电；所述内置电池还连接有一电池短路检测、保护与提醒电路，当所述内置电池进行充电时对其进行短路检测、保护与提醒；所述内置电池还连接有一电池寿命失效判断与提醒电路，所述车载远程监控终端内的中央控制芯片通过计算所述内置电池内阻值并与出厂时保存的内阻值进行比较，当比值大于门限值时开启故障灯并向终端发送电池失效故障码。
本发明另一实施例中提供一种车载远程监控终端的电池用电管理系统，包括内置电池，切换控制电路，电池脱落检测与提醒电路，电池充电电路，电池短路检测、保护与提醒电路，电池寿命失效判断与提醒电路。
如图2所示，是本发明切换控制电路的原理框图。所述切换控制电路利用运放OPA363AIDBVR搭建的滞回比较电路，监控所述车用电瓶提供给所述车载远程监控终端的电压，使得当所述车用电瓶电压下降且低于8.7v时所述切换控制电路将供电源切换到所述内置电池，当所述车用电瓶电压上升且高于9.3v时所述切换控制电路将供电源切换到所述车用电瓶。
如图3所示，是本发明电池充电电路的原理框图。所述电池充电电路包括涓流充电和恒流充电两种充电方式；所述涓流充电通过一个功率电阻限流实现，所述中央控制芯片通过软件判断所述内置电池电压低于恒流充电门限时，开启涓流充电；所述恒流充电通过一个运放OPA363AIDBVR搭建的自调整电流电路实现，所述中央控制芯片通过软件判断所述内置电池电压大于等于恒流充电门限时，开启恒流充电，所述自调整电流电路会自动锁定充电电流在50~55mA范围内，实现恒流充电，直到所述内置电池电压恒定时，所述充电电流才会降低，所述中央控制芯片通过软件判断所述充电电流降低到充满门限时，判定所述内置电池充满并关闭恒流充电。
如图4所示，是本发明电池短路检测、保护与提醒电路的原理框图。所述内置电池在恒流充电过程中，所述电池短路检测、保护与提醒电路利用运放OPA363AIDBVR搭建的比较电路监测所述内置电池正负极两端电压差，当其低于设置的短路检测门限时，比较器的输出会自动切断所述恒流充电电路，起到保护所述内置电池的作用，同时所述中央控制芯片会通过软件打开所述涓流充电电路，在充电一段时间后通过读取所述比较器输出值判断所述内置电池正负极电压差低于所述短路检测门限的原因是所述内置电池欠压还是正负极短路；若是短路则开启故障灯并向终端发送电池短路故障码。
如图5所示，是本发明电池脱落检测与提醒电路的原理框图。所述电池脱落检测与提醒电路通过检测所述内置电池的负极电压，所述中央控制芯片通过软件判断所述负极电压低于设置的门限时判定为电池脱落，开启故障灯并向终端发送电池脱落故障码。
如图6所示，是本发明电池寿命失效检测与提醒电路的原理框图。所述电池寿命失效判断与提醒电路具体工作原理：当所述内置电池在所述恒流充电过程中充电至4.08v时，短时间内关闭所述恒流充电电路，所述中央控制芯片通过软件读取所述恒流充电电路关闭前后的电池负极压降变化，根据公式“电池内阻=（关闭恒流充电电路后电池负极电压-关闭恒流充电电路前电池负极电压）/恒流充电电流”计算当前的电池内阻；所述车载远程监控终端在出厂后首次充电时会计算首次充电到4.08v时测得的电池内阻，并利用内阻随温度变化曲线将当前温度下的内阻值换算成室温下的内阻值并保存；而后每一次充电到4.08v时，所述车载远程监控终端都会将当前温度下测到的内阻值换算成室温下的内阻值并与出厂时保存的内阻值做比较，当比值大于门限时，判断电池失效；开启故障灯并向终端发送电池失效故障码。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种车载远程监控终端的电池用电管理系统，包括内置电池，其特征在于：
所述内置电池连接有一切换控制电路，以用于监控车用电瓶提供给所述车载远程监控终端的电压，当其低于一供电门限电压时切换到所述内置电池供电，当其高于另一供电门限电压时切换回所述车用电瓶供电；
所述内置电池还连接有一电池充电电路，当系统处于所述车用电瓶供电时对所述内置电池充电；
所述内置电池还连接有一电池短路检测、保护与提醒电路，当所述内置电池进行充电时对其进行短路检测、保护与提醒；
所述内置电池还连接有一电池脱落检测与提醒电路，当所述内置电池的负极电压低于脱落门限电压时开启故障灯并向终端发送电池脱落故障码；
所述内置电池还连接有一电池寿命失效判断与提醒电路，所述车载远程监控终端内的中央控制芯片通过计算所述内置电池内阻值并与出厂时保存的内阻值进行比较，当比值大于门限值时开启故障灯并向终端发送电池失效故障码；
所述电池寿命失效判断与提醒电路具体工作原理：当所述内置电池在恒流充电过程中充电至4.08v时，短时间内关闭所述恒流充电电路，所述中央控制芯片通过软件读取所述恒流充电电路关闭前后的电池负极压降变化，根据公式“电池内阻=（关闭恒流充电电路后电池负极电压-关闭恒流充电电路前电池负极电压）/恒流充电电流”计算当前的电池内阻；所述车载远程监控终端在出厂后首次充电时会计算首次充电到4.08v时测得的电池内阻，并利用内阻随温度变化曲线将当前温度下的内阻值换算成室温下的内阻值并保存；而后每一次充电到4.08v时，所述车载远程监控终端都会将当前温度下测到的内阻值换算成室温下的内阻值并与出厂时保存的内阻值做比较，当比值大于门限时，判断电池失效；开启故障灯并向终端发送电池失效故障码；所述切换控制电路利用运放搭建的滞回比较电路，监控所述车用电瓶提供给所述车载远程监控终端的电压，使得当所述车用电瓶电压下降且低于8.7v时所述切换控制电路将供电源切换到所述内置电池，当所述车用电瓶电压上升且高于9.3v时所述切换控制电路将供电源切换到所述车用电瓶；所述电池充电电路包括涓流充电和恒流充电两种充电方式；所述涓流充电通过一个功率电阻限流实现，所述中央控制芯片通过软件判断所述内置电池电压低于恒流充电门限时，开启涓流充电；所述恒流充电通过一个运放搭建的自调整电流电路实现，所述中央控制芯片通过软件判断所述内置电池电压大于等于恒流充电门限时，开启恒流充电，所述自调整电流电路会自动锁定充电电流在50~55mA范围内，实现恒流充电，直到所述内置电池电压恒定时，所述充电电流才会降低，所述中央控制芯片通过软件判断所述充电电流降低到充满门限时，判定所述内置电池充满并关闭恒流充电；所述内置电池在恒流充电过程中，所述电池短路检测、保护与提醒电路利用运放搭建的比较电路监测所述内置电池正负极两端电压差，当其低于设置的短路检测门限时，比较器的输出会自动切断所述恒流充电电路，起到保护所述内置电池的作用，同时所述中央控制芯片会通过软件打开所述涓流充电电路，在充电一段时间后通过读取所述比较器输出值判断所述内置电池正负极电压差低于所述短路检测门限的原因是所述内置电池欠压还是正负极短路；若是短路则开启故障灯并向终端发送电池短路故障码；所述电池脱落检测与提醒电路通过检测所述内置电池的负极电压，所述中央控制芯片通过软件判断所述负极电压低于设置的门限时判定为电池脱落，开启故障灯并向终端发送电池脱落故障码。
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