CN103293370B - 一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置 - Google Patents

一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置，该装置通过可编程芯片编程控制，由光耦继电器对电池组单节电池电压进行隔离选通，集成运放对蓄电池组单体电池两端电压进行差模运算，获取单节电池电压；在单节电压检测的基础上，通过可编程芯片控制温度巡检光耦闭合，对当前选通电池进行温度检测。与现有技术相比，本发明实现了对串联蓄电池组中单节电池电压、温度一体化同时巡检，解决了以往电池电压巡检和温度巡检需要分开进行的缺点，保证了电池电压、温度的实时同步性。

Description

一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置
技术领域
本发明涉及串联蓄电池组检测领域,特别是一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置。
背景技术
串联蓄电池组广泛应用于电动汽车、大功率储能设备、应急电源等各个行业和领域，蓄电池组一般由多节单体电池串联而成，电池性能对整个蓄电池组性能起决定作用，电池组巡检可以发现电池组中电池性能状况，对于有问题的电池可以及早做出处理，以避免对整组电池产生影响，确保蓄电池组高效、安全可靠运行。
以往的蓄电池巡检设备重视对蓄电池单节电压巡检，而每节电池由于使用状况不同，在使用过程中，可能出现内部结构变化，可能温度比同组电池中其它电池温度要高很多，要实现对每个电池温度巡检则会增加蓄电池巡检设备成本，为节省成本，以往都是通过测量蓄电池组中几个点的温度，通过取均值作为电池温度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置，实现对蓄电池组单节电池电压、温度高效率、高精度巡检，及时判断电池是否出现故障，为电池管理提供数据支持。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置，包括微控制单元，所述微控制单元连接译码器，所述译码器输出端连接电压选通光耦继电器模块和温度选通光耦继电器模块；所述电压选通光耦继电器模块包括2*N个电压选通光耦继电器，其中N为蓄电池组中电池的数量，第一个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第一节电池的正极，第一个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第一输入端；第二个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第一节电池的负极，第二个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第二输入端；第三个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第二节电池的正极，第三个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第一输入端；第四个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第二节电池的负极，第四个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第二输出端，依次类推；所述差模电路输出端通过一个电阻接入所述微控制单元；所述温度选通光耦继电器模块包括N+1个温度选通光耦继电器，其中N个与译码器输出端连接的温度选通光耦继电器并联后与第N+1个作为温度检测开关的温度选通光耦继电器串联；所述温度检测开关与所述微控制单元输出端口连接；N个并联的温度选通光耦继电器检测端的输出端接入所述微控制单元，N个并联的温度选通光耦继电器检测端的输入端与粘贴在所述蓄电池组电池上的热敏电阻一对一连接。
作为优选方案，所述差模电路包括两个集成运放，第一集成运放的输出端与第二集成运放的正输入端连接。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明提供了一种智能蓄电池组电压、温度一体化巡检装置，通过编程控制，实现对蓄电池组单节电池电压、温度高效率、高精度巡检，及时判断电池是否出现故障，为电池管理提供了数据支持。
附图说明
图1为本发明一实施例结构框图；
图2为本发明一实施例8节电池组电池电压、温度一体化巡检装置电路原理图；
图3为本发明一实施例电池数目较多时译码器扩展连接方式示意图；
图4为本发明一实施例MCU编程控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一实施例MCU（微控制单元）连接译码器，译码器输出端与电压选通测量光耦继电器和温度选通测量光耦继电器分别相连。选通单节电池电压后，通过差模运放隔离输出测量电池端电压。当单体电池电压检测完后，MCU储存其端电压，并作为含有热敏电阻分压电路的总电压，此时电池电压巡检选通电路保持闭合，温度测量光耦继电器闭合，热敏电阻和差模输出端电阻组成分压电路，通过A/D采样测得分压值，对照总电压，MCU计算出热敏电阻阻值，查表求出此时单体电池温度。
微控制单元可以采用DSP、ARM、单片机等。
以图2例，每个译码器控制8个单节电池，当译码器被使能，若K2K1K0的取值为001时，译码器输出Y1为低电平，光耦OP3、OP4导通，电池B2两端被选通，连接至集成运放组成的差模电压电路。此时温度检测模块关闭，Kt为高电平，故通过R0进入采样模块的电压为电池端电压。采样完成后，MCU保存电池端电压值，继而开通温度检测模块，Kt变为低电平，此时与Y1相连的OPt2导通，R0与Rt2组成分压电路，此时进入采样模块电路的电压为热敏电阻Rt2的分压值。由于时间间隔非常短，认为此时电池端电压不变，则可求得热敏电阻的阻值，查表即可知此时电池温度。
当电池数量很多时，通过译码器的分级级联，即可实现N节电池的电压、温度一体化快速巡检，如图3所示。
MCU的编程控制如图4所示，先进行电压检测，并保持电压巡检状态，开启温度检测IO控制端口，保持一定的时间延迟，即可测得电池的温度。

Claims (2)

1.一种蓄电池组电压温度一体化巡检装置，包括微控制单元，其特征在于，所述微控制单元连接译码器，所述译码器输出端连接电压选通光耦继电器模块和温度选通光耦继电器模块；所述电压选通光耦继电器模块包括2*N个电压选通光耦继电器，其中N为蓄电池组中电池的数量，第一个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第一节电池的正极，第一个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第一输入端；第二个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第一节电池的负极，第二个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第二输入端；第三个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第二节电池的正极，第三个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第一输入端；第四个电压选通光耦继电器检测端的输入端接第二节电池的负极，第四个电压选通光耦继电器检测端的输出端接差模电路第二输出端，依次类推；所述差模电路输出端通过一个电阻接入所述微控制单元；所述温度选通光耦继电器模块包括N+1个温度选通光耦继电器，其中N个与译码器输出端连接的温度选通光耦继电器并联后与第N+1个作为温度检测开关的温度选通光耦继电器串联；所述温度检测开关与所述微控制单元输出端口连接；N个并联的温度选通光耦继电器检测端的输出端接入所述微控制单元，N个并联的温度选通光耦继电器检测端的输入端与粘贴在所述蓄电池组电池上的热敏电阻一对一连接。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组电压温度一体化巡检装置，其特征在于，所述差模电路包括两个集成运放，第一集成运放的输出端与第二集成运放的正输入端连接。
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