CN110867915A - 一种电池活化控制系统与方法 - Google Patents

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何智祥
刁宇龙
吴崇荣
彭亮良
孔卫文
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Abstract

本发明涉及一种电池活化控制方法，包括以下步骤：在主控单元中预先设定活化参数；检测电路采集蓄电池组的活化数据；主控单元根据检测电路采集的活化数据，判断是否达到活化条件，未达到活化条件时，输入电流同时为蓄电池组充电和为负载供电，达到活化条件时，输入电流断开，蓄电池组为负载供电，达到停止活化条件时，输入电流同时为蓄电池组充电和为负载供电；蓄电池组执行放电过程；主控单元计算电池组放电过程中的相关数据并显示在显示电路中。本发明通过开关控制电路能够灵活控制输入交流电源和蓄电池组的连接和断开，保证系统安全性；采用检测电路，检测精确、响应速度快，在电池活化与检测时，不会对后级负载的供电造成中断，安全性高。

Description

一种电池活化控制系统与方法
技术领域
本发明涉及电池活化领域，具体涉及一种电池活化控制系统与方法。
背景技术
现有的直流电源的蓄电池常用的供电方式都是串联供电方式，只要维护不到位或者其中某节蓄电池出现故障，都会影响整体的蓄电池运行。
对于蓄电池维护，最常用的方法就是放电试验，采取用实际负载进行蓄电池的核对放电维护存在着一些风险性,并且一次放电试验的时间很长,维护人员的劳动强度很大,容易造成疲劳工作降低工作质量。
传统的直流屏电池放电普遍使用电阻器，通过电阻器的发热，将电能转化为热能。但是，这种放电方式有很多缺点：大量的热量消耗，容易造成周围环境温度升高，导致火灾和人身安全隐患，且降低了周围设备的绝缘效果；也会造成能量的巨大浪费；电阻随着温度的变化自身阻值也会发生变化，因此放电电流不能保持恒定，对蓄电池的测量结果会造成较大的偏差；电阻放电不可能实现放电电流的连续调节，因此对电池的特性不能进行准确的判断。
发明内容
本发明为了克服在蓄电池维护工作中，放电试验使用电阻器发热无法准确测量和有安全隐患的问题，提供一种电池活化控制系统与方法。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种电池活化控制系统，包括交流电源、开关控制电路、主控单元、检测电路、显示电路、直流/交流变换电路、蓄电池组和负载；其中：
所述交流电源输出端与所述开关控制电路输入端电性连接；
所述主控单元输出端与所述开关控制电路输入端和所述显示电路分别电性连接；
所述检测电路输出端与所述主控单元路输入端电性连接；
所述开关控制电路的输出端与所述直流/交流变换电路输入端电性连接；
所述直流/交流变换电路输出端与所述蓄电池组输入端和所述负载输入端分别电性连接；
所述蓄电池组输出端与所述负载输入端和所述检测电路输入端分别电性连接。
主控单元通过开关控制电路控制交流电源的通断，开关控制电路导通时，交流电源给蓄电池组充电和为负载供电；开关控制电路断开时，蓄电池组为负载供电。
所述主控单元与所述开关控制电路之间还设置有驱动电路，所述驱动电路输入端与所述主控单元输出端电性连接，所述驱动电路输出端与所述开关控制电路输入端电性连接。
所述直流/交流变换电路与所述负载之间还设置有保护电路，所述保护电路输入端与所述直流/交流变换电路输出端电性连接，所述保护电路输出端与所述负载输入端电性连接，所述蓄电池组通过所述保护电路将电能输出给所述负载。
所述主控单元核心是运用了ARM32位高端处理器。
一种电池活化控制方法包括以下步骤：
S1：在主控单元中预先设定活化参数；
S2：检测电路采集蓄电池组的活化数据；
S3：主控单元根据检测电路采集到的活化数据，判断是否达到活化条件，未达到活化条件时，输入电流同时为蓄电池组充电和为负载供电，达到活化条件时，输入电流断开，蓄电池组为负载供电，达到停止活化条件时，输入电流开始同时为蓄电池组充电和为负载供电；
S4：蓄电池组执行放电过程；
S5：主控单元计算电池组放电过程中的相关数据并显示在显示电路中。
在S1步骤中，所述主控单元核心是运用了ARM32位高端处理器。
在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组未达到活化条件时，开关控制电路导通，交流电源经开关控制电路进入交流/直流变换电路，输出直流电；经过转换后的直流电分别流向蓄电池组和保护电路，其中：一路流向蓄电池组是为蓄电池组充电，另一路流向保护电路，经保护电路处理后为负载供电。
在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组达到活化条件时，主控单元判断检测电路获得的参数达到预设的活化标准，会发出断开命令；该命令经驱动电路传送至开关控制电路，开关控制电路立即断开交流主回路；交流主回路断电后，蓄电池组释放出直流电，经过保护电路后继续向负载供电。
在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组当达到停止活化条件时，主控单元发出导通命令，该命令经驱动电路发送至开关控制电路后，开关控制电路导通，负载恢复至正常供电状态。
在S5步骤中，主控单元计算蓄电池组放电过程中的端电压、电流和放电时间，经过运算处理即可计算出电池放电容量，并显示在显示电路中。
通过控制开关控制电路快速通断，来实现电池的放电和充电循环，从而实现定期对电池性能进行活化的效果，从而提高其性能、延长使用寿命。当快速开关断开时，交流供电中断，蓄电池组进入放电循环，其内部储存的化学能开始释放，供给后级负载。检测电路不断检测蓄电池组电压及电流，一旦蓄电池组电压或放电容量低于设定值时，开关控制电路立即导通，恢复交流供电，同时进入蓄电池组充电循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种电池活化控制系统与方法，通过开关控制电路能够灵活控制输入交流电源和蓄电池组的连接和断开，保证系统安全性；采用检测电路，检测精确、响应速度快，在电池活化与检测时，不会对后级负载的供电造成中断，安全性高。
附图说明
图1为本发明的整体系统示意图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1所示，一种电池活化控制系统，包括交流电源、开关控制电路、主控单元、检测电路、显示电路、直流/交流变换电路、蓄电池组和负载；其中：
所述交流电源输出端与所述开关控制电路输入端电性连接；
所述主控单元输出端与所述开关控制电路输入端和所述显示电路分别电性连接；
所述检测电路输出端与所述主控单元路输入端电性连接；
所述开关控制电路的输出端与所述直流/交流变换电路输入端电性连接；
所述直流/交流变换电路输出端与所述蓄电池组输入端和所述负载输入端分别电性连接；
所述蓄电池组输出端与所述负载输入端和所述检测电路输入端分别电性连接。
所述主控单元与所述开关控制电路之间还设置有驱动电路，所述驱动电路输入端与所述主控单元输出端电性连接，所述驱动电路输出端与所述开关控制电路输入端电性连接。
所述直流/交流变换电路与所述负载之间还设置有保护电路，所述保护电路输入端与所述直流/交流变换电路输出端电性连接，所述保护电路输出端与所述负载输入端电性连接，所述蓄电池组通过所述保护电路将电能输出给所述负载。
所述主控单元核心是运用了ARM32位高端处理器。
实施例2
如图2所示，一种电池活化控制方法包括以下步骤：
S1：在主控单元中预先设定活化参数；
S2：检测电路采集蓄电池组的活化数据；
S3：主控单元根据检测电路采集到的活化数据，判断是否达到活化条件，未达到活化条件时，输入电流同时为蓄电池组充电和为负载供电，达到活化条件时，输入电流断开，蓄电池组为负载供电，达到停止活化条件时，输入电流开始同时为蓄电池组充电和为负载供电；
S4：蓄电池组执行放电过程；
S5：主控单元计算电池组放电过程中的相关数据并显示在显示电路中。
在S1步骤中，所述主控单元核心是运用了ARM32位高端处理器。
在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组未达到活化条件时，开关控制电路导通，交流电源经开关控制电路进入交流/直流变换电路，输出直流电；经过转换后的直流电分别流向蓄电池组和保护电路，其中：一路流向蓄电池组是为蓄电池组充电，另一路流向保护电路，经保护电路处理后为负载供电。
在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组达到活化条件时，主控单元判断检测电路获得的参数达到预设的活化标准，会发出断开命令；该命令经驱动电路传送至开关控制电路，开关控制电路立即断开交流主回路；交流主回路断电后，蓄电池组释放出直流电，经过保护电路后继续向负载供电。
在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组当达到停止活化条件时，主控单元发出导通命令，该命令经驱动电路发送至开关控制电路后，开关控制电路导通，负载恢复至正常供电状态。
在S5步骤中，主控单元计算蓄电池组放电过程中的端电压、电流和放电时间，经过运算处理即可计算出电池放电容量，并显示在显示电路中。
实施例3
如图1所示，通过控制开关控制电路快速通断，来实现电池的放电和充电循环，从而实现定期对电池性能进行活化的效果，从而提高其性能、延长使用寿命。当快速开关断开时，交流供电中断，蓄电池组进入放电循环，其内部储存的化学能开始释放，供给后级负载。检测电路不断检测蓄电池组电压及电流，一旦蓄电池组电压或放电容量低于设定值时，开关控制电路立即导通，恢复交流供电，同时进入蓄电池组充电循环。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池活化控制系统，其特征在于，包括交流电源、开关控制电路、主控单元、检测电路、显示电路、直流/交流变换电路、蓄电池组和负载；其中：
所述交流电源输出端与所述开关控制电路输入端电性连接；
所述主控单元输出端与所述开关控制电路输入端和所述显示电路分别电性连接；
所述检测电路输出端与所述主控单元路输入端电性连接；
所述开关控制电路的输出端与所述直流/交流变换电路输入端电性连接；
所述直流/交流变换电路输出端与所述蓄电池组输入端和所述负载输入端分别电性连接；
所述蓄电池组输出端与所述负载输入端和所述检测电路输入端分别电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池活化控制系统，其特征在于，所述主控单元与所述开关控制电路之间还设置有驱动电路，所述驱动电路输入端与所述主控单元输出端电性连接，所述驱动电路输出端与所述开关控制电路输入端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种电池活化控制系统，其特征在于，所述直流/交流变换电路与所述负载之间还设置有保护电路，所述保护电路输入端与所述直流/交流变换电路输出端电性连接，所述保护电路输出端与所述负载输入端电性连接，所述蓄电池组通过所述保护电路将电能输出给所述负载。
4.根据权利要求3所述的一种电池活化控制系统，其特征在于，所述主控单元核心是运用了ARM32位高端处理器。
5.一种电池活化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在主控单元中预先设定活化参数；
S2：检测电路采集蓄电池组的活化数据；
S3：主控单元根据检测电路采集到的活化数据，判断是否达到活化条件，未达到活化条件时，输入电流同时为蓄电池组充电和为负载供电，达到活化条件时，输入电流断开，蓄电池组为负载供电，达到停止活化条件时，输入电流开始同时为蓄电池组充电和为负载供电；
S4：蓄电池组执行放电过程；
S5：主控单元计算电池组放电过程中的相关数据并显示在显示电路中。
6.根据权利要求5所述的一种电池活化控制方法，其特征在于，在S1步骤中，所述主控单元核心是运用了ARM32位高端处理器。
7.根据权利要求5所述的一种电池活化控制方法，其特征在于，在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组未达到活化条件时，开关控制电路导通，交流电源经开关控制电路进入交流/直流变换电路，输出直流电；经过转换后的直流电分别流向蓄电池组和保护电路，其中：一路流向蓄电池组是为蓄电池组充电，另一路流向保护电路，经保护电路处理后为负载供电。
8.根据权利要求7所述的一种电池活化控制方法，其特征在于，在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组达到活化条件时，主控单元判断检测电路获得的参数达到预设的活化标准，会发出断开命令；该命令经驱动电路传送至开关控制电路，开关控制电路立即断开交流主回路；交流主回路断电后，蓄电池组释放出直流电，经过保护电路后继续向负载供电。
9.根据权利要求8所述的一种电池活化控制方法，其特征在于，在S4步骤的放电过程中，当蓄电池组当达到停止活化条件时，主控单元发出导通命令，该命令经驱动电路发送至开关控制电路后，开关控制电路导通，负载恢复至正常供电状态。
10.根据权利要求9所述的一种电池活化控制方法，其特征在于，在S5步骤中，主控单元计算蓄电池组放电过程中的端电压、电流和放电时间，经过运算处理即可计算出电池放电容量，并显示在显示电路中。
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