CN107957559A - 一种蓄电池电压测量装置及方法 - Google Patents

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陈少功
田毅
张雨卿
李慧
宋彦军
李强
肖魁欧
董俊虎
岳志明
崔运闯
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    • GPHYSICS
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    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables

Abstract

本发明提供了一种蓄电池电压测量装置及方法,包括:控制器、限压输入模块与报警器;所述限压输入装置与所述控制器连接,用于接收用户输入的预设阈值范围并发送给所述控制器;所述控制器与所述报警器连接,用于获取被测蓄电池组中的单体蓄电池端电压,并在所述单体蓄电池端电压超出预设阈值范围时,向所述报警器发送报警信号。本发明提供的一种蓄电池电压测量装置及方法,省去了人工比对蓄电池电压测量结果与阈值电压的工作量,提高了工作效率,同时减小了出错率。

Description

一种蓄电池电压测量装置及方法
技术领域
[0001]本发明属于电压测量技术领域,更具体地说,是涉及一种蓄电池电压测量装置及 方法。
背景技术
[0002]蓄电池浮充电压是影响蓄电池安全稳定运行的重要因素,不合理的浮充电压会严 重影响电池正极板栅腐蚀速率和电池内气体的排放,特别是当浮充电压超过一定值时,会 加剧电池劣化,导致蓄电池寿命缩短。因此,对蓄电池电压进行有效适时的监测,确保蓄电 池安全稳定运行成为变电站一项重要的工作。现有技术中,采用传统的数字万用表测量蓄 电池电压,需人工对测量结果进行比对,出错率高且效率低。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种蓄电池电压测量装置及方法,旨在解决测量蓄电池电 压时,人工比对测量结果,出错率高且效率低的问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明实施例提供一种蓄电池电压测量装置,包括:控制器、限 压输入模块与报警器;
[0005] 所述限压输入装置与所述控制器连接,用于接收用户输入的预设阈值范围并发送 给所述控制器;
[0006] 所述控制器与所述报警器连接,用于获取被测蓄电池组中的单体蓄电池端电压, 并在所述单体蓄电池端电压超出预设阈值范围时,向所述报警器发送报警信号。
[0007] 进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:开关阵列、信号调理模块、模数转 换器;所述开关阵列用于与被测蓄电池组连接,并根据所述控制器发送的扫描控制信号选 通所述被测蓄电池组中任一单体蓄电池端电压;所述信号调理电路与所述开关阵列连接, 用于接收所述单体蓄电池端电压并进行调理;所述模数转换器与所述信号调理电路连接, 用于对调理后的单体蓄电池端电压进行模数转换;所述控制器与所述模数转换器连接,用 于获取经过模数转换后的单体蓄电池端电压。
[0008] 进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:电池夹具;所述电池夹具包括连接 器、测试电缆、设置有多个探针的探杆;所述测试电缆包括多个测试线,所述多个测试线与 所述多个探针一一对应连接;每个测试线的一端连接所述连接器,另一端通过保险丝与对 应的探针连接;所述连接器用于与所述开关阵列连接,所述多个探针用于与所述被测蓄电 池组的多个单体电池一一对应连接。
[0009] 进一步地,所述电池夹具中的所述连接器为航空连接器。
[0010] 进一步地,所述开关阵列包括并联连接的多个继电器开关,所述多个继电器开关 与所述控制器连接,用于根据所述控制器发送的扫描控制信号逐一导通。
[0011] 进一步地,所述限压输入模块为拨盘开关。 _
[0012] 进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:显示器;所述显示器与所述控制器 连接,用于显示所述单体蓄电池端电压的数值。
[0013]进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:电源模块;所述电源模块包括降压 稳压单元,用于为所述控制器、所述限压输入模块与所述报警器提供直流电源。
[00M] 进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:还包括:箱体;所述控制器设置在 箱体内;所述限压输入模块与所述报警器设置在箱体表面;所述箱体表面还包括与所述开 关阵列输入端连接的电压输入端口,所述电压输入端口用于与所述电池夹具连接。
[0015] 本发明还提供了一种蓄电池电压测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0016]所述限压输入模块接收用户输入的所述被测蓄电池组的所述预设阈值范围,并发 送给控制器;
[0017]所述控制器获取所述单体蓄电池端电压,并在所述单体蓄电池端电压超出预设阈 值范围时,向所述报警器发送报警信号
[0018]所述报警器根据所述控制器发送的报警信号发出警报。
[0019]本发明实施例提供的一种蓄电池电压测量装置及方法的有益效果在于:与现有技 术相比,本发明实施例通过提供一种蓄电池电压测量装置及方法,包括:控制器、限压输入 模块与报警器;所述限压输入装置与所述控制器连接,用于接收用户输入的预设阈值范围 并发送给所述控制器;所述控制器与所述报警器连接,用于获取被测蓄电池组中的单体蓄 电池端电压,并在所述单体蓄电池端电压超出预设阈值范围时,向所述报警器发送报警信 号,省去了人工比对蓄电池电压测量结果与阈值电压的工作量,提高了工作效率,同时减小 了出错率。
附图说明
[0020] 图1为本发明实施例提供的蓄电池电压测量装置的结构示意图;
[0021] 图2为本发明实施例提供的蓄电池电压测量方法的流程图。
[0022] 附图标记:控制器1,限压输入模块2,报警器3。
具体实施方式
[0023]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结 合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅 用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0024] 具体实施例:
[0025]如图1所示,一种蓄电池电压测量装置,包括:控制器1、限压输入模块2与报警器3; 所述限压输入装置2与所述控制器1连接,用于接收用户输入的预设阈值范围并发送给所述 控制器1;所述控制器1与所述报警器3连接,用于获取被测蓄电池组中的单体蓄电池端电 压,并在所述单体蓄电池端电压超出预设阈值范围时,向所述报警器3发送报警信号。
[0026]蓄电池浮充电压是影响蓄电池安全稳定运行的重要因素,不合理的浮充电压会严 重影响电池正极板栅腐蚀速率和电池内气体的排放,特别是当浮充电压超过一定值时,会 加剧电池劣化,导致蓄电池寿命缩短。因此本发明实施例提供了所述限压输入装置用于为 所述单体蓄电池端电压设定预设阈值范围。优选地,所述限压输入可以包括上限压输入模 块与下限压输入模块,分别用于接收用户输入的上限电压和下限电压,所述预设阈值范围 可以为所述上限电压和所述下限电压之间的范围,以便更清楚地界定所述单体蓄电池端电 压的阈值范围。当所述单体蓄电池端电压超出所述预设阈值范围时,所述报警器在接收到 报警信号后,会发出报警。
[0027]优选地,所述报警器可以是声光报警器,发出报警可以包括:指示灯闪烁和发出声 音,以便双途径提醒用户,使用户及时获知被测蓄电池的异常状况。
[0028]测蓄电池组可以包括多个单体蓄电池,只要任意一个单体蓄电池端电压超出预设 阈值范围,就可以发出报警信号。本发明实施例提供的一种蓄电池电压测量装置及方法的 有益效果在于:与现有技术相比,本发明实施例通过提供一种蓄电池电压测量装置及方法, 包括:控制器、限压输入模块与报警器;所述限压输入装置与所述控制器连接,用于接收用 户输入的预设阈值范围并发送给所述控制器;所述控制器与所述报警器连接,用于获取被 测蓄电池组中的单体蓄电池端电压,并在所述单体蓄电池端电压超出预设阈值范围时,向 所述报警器发送报警信号,省去了人工比对蓄电池电压测量结果与阈值电压的工作量,提 高了工作效率,同时减小了出错率。
[0029] 进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:开关阵列、信号调理模块、模数转 换器;所述开关阵列用于与被测蓄电池组连接,并根据所述控制器发送的扫描控制信号选 通所述被测蓄电池组中任一单体蓄电池端电压,所述扫描控制信号可以是由译码器生成的 控制信号,在同一时间只选通一个单体蓄电池端电压;所述信号调理电路与所述开关阵列 连接,用于接收所述单体蓄电池端电压并进行调理,所述信号调理电路包括滤波器与限幅 电路,所述滤波器用于对所述单体蓄电池端电压进行滤波,所述限幅电路用于对所述单体 蓄电池端电压进行限幅;所述模数转换器与所述信号调理电路连接,用于对调理后的单体 蓄电池端电压进行模数转换;所述控制器与所述模数转换器连接,用于获取经过模数转换 后的单体蓄电池端电压。
[0030] 可选地,所述模数转换器与所述控制器可以选用集成了模数转换器与微处理器的 芯片 MSP430F247T。
[0031] 进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:电池夹具;所述电池夹具包括连接 器、测试电缆、设置有多个探针的探杆;所述测试电缆包括多个测试线,所述多个测试线与 所述多个探针一一对应连接;每个测试线的一端连接所述连接器,另一端通过保险丝与对 应的探针连接;所述连接器用于与所述开关阵列连接,所述多个探针用于与所述被测蓄电 池组的多个单体电池一一对应连接。优选地,所述探杆采用亚克力主体结构;优选地,所述 测试电缆采用螺旋弹簧电缆,易于伸缩,节约空间;优选地所述连接器选用航空连接器,使 设计和生产过程更方便、更灵活,降低了生产和维护成本;所述保险丝用于当被测电流超出 定值时熔断以保护所述的蓄电池电压测量装置。为适应不同蓄电池尺寸,用于连接单体蓄 电池的正负极的两个探针的间距可以调节,而且探针具有固定锁止功能,便于测量。
[0032] 进一步地,所述开关阵列包括并联连接的多个继电器开关,所述多个继电器开关 与所述控制器连接,用于根据所述控制器发送的扫描控制信号逐一导通;所述开关阵列可 以包括六对继电器开关,每对继电器开关连接一个单体蓄电池的正负极,因此所述开关阵 列可以同时连接六个单体蓄电池端电压并依次选通测量所述六个单体蓄电池端电压。
[0033] 进一步地,所述限压输入模块为拨盘开关,结构简单,操作方便;所述限压输入模 块可以包括用于输入上限压的拨盘开关及用于输入下限压的拨盘开关。
[0034]进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:显示器;所述显示器与所述控制器 连接,用于显示所述单体蓄电池端电压的数值;所述显示器可以为LED显示器;优选地,所述 显示器的数量与所述开关阵列的开关对数相同,也就是如果所述开关阵列设置有六对开 关,所述显示器相应的设置有六个,这样可以将六对开关连接的六个单体蓄电池的端电压 通过六个显示器同时显示;相应地,所述报警器的指示灯也可以设置六个,用于分别指示六 个单体蓄电池端电压是否超出预设阈值范围。
[0035]进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:电源模块;所述电源模块包括降压 稳压单元,用于为所述控制器、所述限压输入模块与所述报警器提供直流电源;设置独立的 电源模块,便于提高集成度,简化系统结构。
[0036]进一步地,所述的蓄电池电压测量装置还包括:箱体;所述控制器设置在箱体内; 所述限压输入模块与所述报警器设置在箱体表面;所述箱体表面还包括与所述开关阵列输 入端连接的电压输入端口,所述电压输入端口用于与所述电池夹具连接;箱体的设置,可提 高集成度,便于保护各模块,易于操作。
[0037]如图2所示,本发明实施例还提供了一种基于上述实施例所述装置的蓄电池电压 测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0038]步骤101、所述限压输入模块接收用户输入的所述被测蓄电池组的所述预设阈值 范围,并发送给控制器;
[0039]步骤102、所述控制器获取所述单体蓄电池端电压,并在所述单体蓄电池端电压超 出预设阈值范围时,向所述报警器发送报警信号;
[0040]步骤103、所述报警器根据所述控制器发送的报警信号发出警报。
[0041] 本实施例中方法的具体实现原理可以参见上述实施例,此处不再赘述。
[0042]本实施例提供的蓄电池电压测量方法,省去了现有技术中人工比对蓄电池电压测 量结果与阈值电压的工作量,提高了工作效率,同时减小了出错率。
[0043]此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以 是各个单芒单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模 块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如 果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机 可读取存储介质中。
[0044]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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种蓄电池电压测量装置,其特征在于,包括:控制器、限压输入模块与报警器; 所述限压输入装置与所述控制器连接,用于接收用户输入的预设阈值范围并发送给所 述控制器; 所述控制器与所述报警器连接,用于获取被测蓄电池组中的单体蓄电池端电压,并在 所述单体蓄电池端电压超出预设阈值范围时,向所述报警器发送报警信号。
2. 根据权利要求1所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,还包括:开关阵列、信号调 理模块、模数转换器; 所述开关阵列用于与被测蓄电池组连接,并根据所述控制器发送的扫描控制信号选通 所述被测蓄电池组中任一单体蓄电池端电压; 所述信号调理电路与所述开关阵列连接,用于接收所述单体蓄电池端电压并进行调 理; 所述模数转换器与所述信号调理电路连接,用于对调理后的单体蓄电池端电压进行模 数转换; 所述控制器与所述模数转换器连接,用于获取经过模数转换后的单体蓄电池端电压。
3. 根据权利要求2所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,还包括:电池夹具; 所述电池夹具包括连接器、测试电缆、设置有多个探针的探杆;所述测试电缆包括多个 测试线,所述多个测试线与所述多个探针一一对应连接; 每个测试线的一端连接所述连接器,另一端通过保险丝与对应的探针连接; 所述连接器用于与所述开关阵列连接,所述多个探针用于与所述被测蓄电池组的多个 单体电池一一对应连接。
4. 根据权利要求3所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,所述电池夹具中的所述连 接器为航空连接器。
5. 根据权利要求2所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,所述开关阵列包括并联连 接的多个继电器开关,所述多个继电器开关与所述控制器连接,用于根据所述控制器发送 的扫描控制信号逐一导通。
6. 根据权利要求1所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,所述限压输入模块为拨盘 开关。
7. 根据权利要求1所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,还包括:显示器;所述显示 器与所述控制器连接,用于显示所述单体蓄电池端电压的数值。
8. 根据权利要求1所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,还包括:电源模块;所述电 源模块包括降压稳压单元,用于为所述控制器、所述限压输入模块与所述报警器提供直流 电源。
9. 根据权利要求2所述的蓄电池电压测量装置,其特征在于,还包括:箱体;所述信号处 理装置中的所述开关阵列、所述信号调理模块、所述模数转换器、所述控制器设置在箱体 内;所述LED数码显示器、所述限压输入模块与所述报警器设置在箱体表面;所述箱体表面 还包括与所述开关阵列输入端连接的电压输入端口,所述电压输入端口用于与所述电池夹 具连接。
10. —种基于权利要求1-9任一项所述的蓄电池电压测量装置的蓄电池电压测量方法, 其特征在于,包括以下步骤: 所述限压输入模块接收用户输入的所述被测蓄电池组的所述预设阈值范围,并发送给 控制器; 所述控制器获取所述单体蓄电池端电压,并在所述单体蓄电池端电压超出预设阈值范 围时,向所述报警器发送报警信号; 所述报警器根据所述控制器发送的报警信号发出警报。
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