CN201897612U - 一种测量两组电池组电压的装置 - Google Patents

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李介彬
叶波
刘双广
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Abstract

本实用新型涉及一种在线测量两组电池组总电压的装置，该装置包括第一分压电路（1），第二分压电路（5）、第一双路光耦继电器（2）、第二双路光耦继电器（6）、第一运算放大器（3）、第二运算放大器（7）、AD采集模块（4）和选通控制模块（８），第一组电池的总电压V1通过第一分压电路（1）分压后，再通过第一双路光耦继电器（2），接到第一运算放大器（3），最后到AD采集模块（4）；第二组电池的总电压V2通过第二分压电路（5）分压后，再通过第二双路光耦继电器（6），接到第二运算放大器（7），最后到AD采集模块（4），选通控制模块（８）控制第一双路光耦继电器（2）和第二双路光耦继电器（6）的一个被选通。

Description

一种测量两组电池组电压的装置
技术领域
本实用新型涉及蓄电池电压的测量技术领域，特别是涉及一种在线测量两组电池组总电压的装置。
背景技术
越来越多的重要领域都已使用蓄电池作为储备电能、应付电网异常用，从而为系统正常运转提供可靠地保障。由于蓄电池对其运行参数要求比较严格，偏离正确的使用条件将造成严重的后果，因此对蓄电池的单体电压、总电压、电流、温度等运行参数进行监测至关重要。
在通信基站或机房中都会配置两组甚至更多组蓄电池组，如何测试两组电池组总电压。一般有以下方案来实现：1）两组总电压负极接到运放供电电源地，正极通过光耦继电器进行选通后到运算放大器，放大器输出再接到AD采集芯片。两组总电压共用运放、AD采集芯片和电源。2）两组总电压分别通过分压电阻接到各自的运放B、C，再到各自的AD采集芯片B、C。两组总电压的运放及AD采集芯片用不同的电源供电，需要2组隔离的电源。方案1由于两组总电压测量是共地，这样不适合两组蓄电池电气隔离的场合，并且会影响电压的测量精度。方案２需要用到2个AD采集芯片，需要2组隔离的电源，成本会比较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种利用单台设备在线测量两组电池组总电压的测量装置。
为了实现上述实用新型目的，采用的技术方案如下：
一种测量两组电池组电压的装置，包括第一分压电路，第二分压电路、第一双路光耦继电器、第二双路光耦继电器、第一运算放大器、第二运算放大器、AD采集模块和选通控制模块，第一组电池的总电压V1通过第一分压电路分压后，再通过第一双路光耦继电器，接到第一运算放大器，最后到AD采集模块；第二组电池的总电压V2通过第二分压电路分压后，再通过第二双路光耦继电器，接到第二运算放大器，最后到AD采集模块，选通控制模块控制第一双路光耦继电器和第二双路光耦继电器的一个被选通。
所述第一分压电路由第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3串联而成，第二电阻R2两端的电压输入第一双路光耦继电器。
所述第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的比例为R1:R2:R3=800:1:800，这样总电压经过V1分压后，在R2两端的电压就很小。
所述第二分压电路由第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6串联而成，第五电阻R5两端的电压输入第二双路光耦继电器。
所述第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的比例为R4:R5:R6=800:1:800，这样总电压经过V2分压后，在R5两端的电压就很小。
所述选通控制模块为三八译码器。
本实用新型相对于现有技术的有益效果是：
本实用新型是基于光耦继电器、三八译码器的138芯片和电阻分压实现测试两组电池组的总电压，总电压最高可到560V。各路测试相互隔离，互不影响，安全性高，在实际工程应用中已收得很好的效果。
附图说明
图1是本实用新型测量装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示的测量两组电池组电压的装置，包括第一分压电路1，第二分压电路5、第一双路光耦继电器2、第二双路光耦继电器6、第一运算放大器3、第二运算放大器7、AD采集模块4和选通控制模块８，第一组电池的总电压V1通过第一分压电路1分压后，再通过第一双路光耦继电器2，接到第一运算放大器3，最后到AD采集模块4；第二组电池的总电压V2通过第二分压电路5分压后，再通过第二双路光耦继电器6，接到第二运算放大器7，最后到AD采集模块4，选通控制模块８控制第一双路光耦继电器2和第二双路光耦继电器6的一个被选通。选通控制模块８选用三八译码器138芯片对光耦继电器进行选通控制，保证任一路总电压选通的时候，另一路总电压不会选通，使两路总电压实现隔离测量，互不影响。因同一时刻最多只有一个光耦继电器被选通，且第一双路光耦继电器2、第二双路光耦继电器6的输入和输出是隔离的，所以总电压V1和总电压V2之间始终是电气隔离的。总电压输入电路中，先经过分压，再接到光耦继电器,使光耦继电器输入引脚的电势保持在“输入总电压的二分之一”，而光耦继电器输出引脚的电势变化范围是“0～输入总电压”，这样光耦继电器输入输出的耐压值只需大于“最大测量总电压的二分之一”就行，降低了对器件耐压值的要求。
图中，第一分压电路1由第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3串联而成，第二电阻R2两端的电压输入第一双路光耦继电器2；第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的比例为R1:R2:R3=800:1:800。总电压V1经过分压后，在R2两端的电压就很小，R2两端对总电压V1-的电压大概是V1/2。也就是说，在第一光耦继电器2的输入引脚处对V1-的电压大概是V1/2，而第一光耦继电器2输出引脚对V1-的电压范围是0～V1，那么第一光耦继电器2输入输出引脚之间的压差就只有V1/2。
第二分压电路5由第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6串联而成，第五电阻R5两端的电压输入第二双路光耦继电器6；第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的比例为R4:R5:R6=800:1:800。同理，总电压V2经过分压后，在R5两端的电压就很小，R5两端对总电压V2-的电压大概是V2/2。也就是说，在第二光耦继电器6的输入引脚处对V2-的电压大概是V2/2，而第二光耦继电器6输出引脚对V2-的电压范围是0～V2，那么第二光耦继电器6输入输出引脚之间的压差就只有V2/2。
本实用新型测量装置可以共用一个多路的AD芯片，也可共用一路供电电源，无需2组隔离电源。
本实例中，第一双路光耦继电器2和第二双路光耦继电器6采用G3VM-402，第一运算放大器3和第二运算放大器7采用OP07，AD采集模块4采用TLC2543，选通控制模块8采用74HC138。

Claims (6)

1.一种测量两组电池组电压的装置，其特征在于包括第一分压电路（1），第二分压电路（5）、第一双路光耦继电器（2）、第二双路光耦继电器（6）、第一运算放大器（3）、第二运算放大器（7）、AD采集模块（4）和选通控制模块（８），第一组电池的总电压V1通过第一分压电路（1）分压后，再通过第一双路光耦继电器（2），接到第一运算放大器（3），最后到AD采集模块（4）；第二组电池的总电压V2通过第二分压电路（5）分压后，再通过第二双路光耦继电器（6），接到第二运算放大器（7），最后到AD采集模块（4），选通控制模块（８）控制第一双路光耦继电器（2）和第二双路光耦继电器（6）的一个被选通。
2.根据权利要求1所述的测量两组电池组电压的装置，其特征在于所述第一分压电路（1）由第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3串联而成，第二电阻R2两端的电压输入第一双路光耦继电器（2）。
3.根据权利要求2所述的测量两组电池组电压的装置，其特征在于所述第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的比例为R1:R2:R3=800:1:800。
4.根据权利要求1所述的测量两组电池组电压的装置，其特征在于所述第二分压电路（5）由第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6串联而成，第五电阻R5两端的电压输入第二双路光耦继电器（6）。
5.根据权利要求4所述的测量两组电池组电压的装置，其特征在于所述第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的比例为R4:R5:R6=800:1:800。
6.根据权利要求1至5任一项所述的测量两组电池组电压的装置，其特征在于所述选通控制模块（８）为三八译码器。
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