CN201903579U - 一种在线测量48节单体电池电压的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种在线测量48节单体电池电压的测量装置。该测量装置包括单体电压扫描电路、单体电压整流电路、比例放大电路和AD采集电路，电池电压信号总线经过单体电压整流电路后,再和比例放大电路相连，最后通过AD采集电路读取电池电压。本实用新型器件承受的耐压值大大降低，安全性能得到极大的提高，采用单台设备就能在线测量多达48节单体电池电压，因此大幅度降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在线测量48节单体电池电压的测量装置。
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、电流、温度、内阻等运行参数进行监测至关重要。
目前的通讯行业，蓄电池组大多都是由两组蓄电池构成，其中一组为备用电池。基站用的蓄电池组每组由24节单体电池电压为2V的铅酸蓄电池组成。机房用的蓄电池组每组由大于或等于24节单体电池电压为12V的铅酸蓄电池组成。现有的单体电压测量方案有：请参考图1单体电压扫描电路部分，K1，K2，......K48为光藕继电器，用来隔离测量设备和蓄电池用。网络S1，S2，......S48为光藕继电器的片选信号，网络CELL+为单体电池电压为正的信号总线，网络CELL-为单体电池电压为负的信号总线。当测量某节单体电池电压时，相对应的光藕继电器选通，其他光藕继电器都关断，被选通的信号直接和比例放大电路相连，请参考图2，然后经过AD采样芯片，完成单体电压的测量。该技术的缺点是：1.成本高，每节单体电池需要两个独立的光藕继电器才能完成采集，假设有n节单体电池，如果采用双通道的光藕继电器，则需要n个,如果采用单通道的光藕继电器，则需要2n个。一个双通道的光藕继电器价格普遍都在8-10元RMB。2.可靠性不高,如果设备应用在机房时,机房用的蓄电池组往往都是使用12V的铅酸蓄电池,单组电池节数大多都是40节左右.计算一下,电池组在处于浮充状态下,单体电压一般为13.5V左右,均充状态下,单体电压更高。那么电池组总电压:13.5 x 40 = 540V, 光藕继电器的负载耐压值,采用欧姆龙公司的G3VM-402F,最大也只能达到400V,建议不超过350V.我们分析一下采用该技术的话,器件承受的最大耐压值是多少,如果第41个光藕继电器K41选通,此时其他光藕继电器关断, CELL-总线上的电压为第40节单体电池的正端的电压,我们再来分析第一个光藕继电器K1, 此时K1关断,但负载端承受的耐压值为540V,远远超过器件本身能承受的最大值, 依次类推,如果K42选通,那么K1将承受的耐压值为: 13.5 x 41 = 553.5V, K2将承受的耐压值为: 13.5 x 40 = 540V。如果光藕继电器负载端超过了最大承受的耐压值,最终将会被击穿,造成短路. 试想,这么高的电压短路,后果非常严重,简直是不堪设想。为了解决耐压问题, 不得不采用两台独立的设备来测量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有的单体电压测量技术中的不足而提供一种一种采用单台设备在线测量多达48节单体电池电压的测量装置。
为了实现上述实用新型目的，采用的技术方案如下：
一种在线测量48节单体电池电压的测量装置，包括单体电压扫描电路、单体电压整流电路、比例放大电路和AD采集电路，电池电压信号经过单体电压整流电路后,再和比例放大电路相连，最后通过AD采采集电路读取电池电压。
所述单体电压扫描电路包括光耦继电器和三八译码器，其中有两根电池电压信号总线，一根为所有偶数节电池的负端组成的信号总线BAT-EVEN，另一根为所有奇数节电池的正端组成的信号总线BAT-ODD，每24节单体电池共用一组信号总线，电池电压信号总线EVEN和ODD连接至光耦继电器的输出端，三八译码器控制光耦继电器的选通，三八译码器的片选信号S1,S2, ......S48只能一个信号输出低电平。
所述单体电压整流电路包括光耦继电器和三八译码器，电池电压信号总线与整流电路的光耦继电器的输出端连接，三八译码器控制光耦继电器的选通，三八译码器的片选信号CS-ODD, CS-EVEN, CS-ODD1, CS-EVEN1只能一个信号输出低电平，整流电路的输出信号为网络CELL+和网络CELL-，网络CELL+相对于网络CELL-为正，网络CELL+和网络CELL-连接比例放大电路。
测量n节单体电池时，如果n≤24,需要光耦继电器n+5个, 如果24＜n≤48,需要光耦继电器n+10个。
本实用新型相对于现有技术的有益效果是：
本实用新型单个光耦继电器承受的耐压值大大降低，安全性能得到极大的提高，而且大幅度降低成本。
附图说明
图1是现有技术的单体电压扫描电路图；
图2是运放构成的比例放大电路图；
图3是本实用新型测量装置的结构方框图；
图4是本实用新型1-24节 单体电压扫描电路图；
图5是本实用新型25-48节 单体电压扫描电路图；
图6是本实用新型1-24节 单体电压整流电路图；
图7是本实用新型25-48节 单体电压整流电路图；
图8是本实用新型片选信号电路图。
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3所示的在线测量48节单体电池电压的测量装置，包括单体电压扫描电路1、单体电压整流电路2、比例放大电路3和AD采集电路4，电池电压信号总线经过单体电压整流电路后,再和比例放大电路相连，最后通过AD采集电路读取电池电压。
图4和图5单体电压扫描电路部分,元件D1,D2, ......为双向二极管。网络BAT-EVEN和BAT-ODD为第1至24节单体电池电压信号总线,BAT-EVEN为偶数节电池的负端组成的信号总线,BAT-ODD为奇数节电池的正端组成的信号总线。网络BAT-EVEN1和BAT-ODD1为第25至48节单体电池电压信号总线,BAT-EVEN1为偶数节电池的负端组成的信号总线,BAT-ODD1为奇数节电池的正端组成的信号总线。也就是说每24节单体电池共用一组信号总线。举例分析,当测量第1节单体电池电压,片选信号S01为低电平,光藕继电器K1A,K1B选通,此时BAT-ODD总线上的电压相对于BAT-EVEN总线上的电压为正,即V(BAT-ODD)-V(BAT-EVEN)为正值。当测量第2节单体电池电压,片选信号S02为低电平,光藕继电器K2A,K2B选通,此时BAT-ODD总线上的电压相对于BAT-EVEN总线上的电压为负,即V(BAT-ODD)-V(BAT-EVEN)为负值,如果为负值的话, 总线BAT-EVEN和BAT-ODD就不能和比例放大电路相连,否则经过比例放大电路后,运放的输出电压为负值, AD采集电路就无法读取该电压。BAT-ODD和BAT-EVEN信号总线需要经过整流电路后,再和比例放大电路相连。
请参考图6和图7整流电路部分, 原理类似整流桥。当测量奇数节电池电压的时候,片选信号CS-ODD为低电平,光藕继电器K14B和K15A导通,K14A和K15B关断。V(BAT-ODD)-V(BAT-EVEN)为正值, 经过K14B和K15A后,网络CELL+相对于网络CELL-为正, 当测量偶数节电池电压的时候,片选信号CS-EVEN为低电平,光藕继电器K14B和K15A关断,K14A和K15B导通。V(BAT-ODD)-V(BAT-EVEN)为负值, 但经过K14A和K15B后,网络CELL+始终相对于网络CELL-为正。第25至48节单体电池电压测量原理一样。此方案的优点是:1.成本明显降低, 如果采用单通道的光藕继电器，假设有n节单体电池，如果n≤24,则只需要光藕继电器n+5个, 如果24＜n≤48, 则只需要光藕继电器n+10个。举例: 假设有24节单体电池,采用该方案,需要单通道的光藕继电器个数为29个, 如果采用目前的技术, 需要单通道的光藕继电器个数为48个; 假设有48节单体电池,采用该方案,需要单通道的光藕继电器个数为58个, 如果采用目前的技术, 需要单通道的光藕继电器个数为96个,大概可降低150元RMB左右。2.可靠性明显提高,可解决安全隐患问题。举例分析,如果测量第47节单体电池电压,信号S47,CS-ODD1为低电平,光藕继电器K27A,K27B,K29B,K30A导通,其他所有关断,信号CELL-总线上的电压为第46节单体电池正端的电压,此时,总线CELL-的电压相对于第一节单体电池的负端的电压为: 13.5 x 46 = 621V,但是CELL-和第一节单体电池的负端之间串连两个光藕继电器K1B,K15A,所以,单个光藕继电器K1B承受的耐压值为: 621V/2= 310.5V,如果测量第48节单体电池电压时, 单个光藕继电器K1B承受的耐压值为: 621V/2= 310.5V为最大值, 远远低于G3VM-402F光藕继电器负载的最大电压400V。所以这种方案安全性能极大地提高。
片选信号S1,S2, ......S48为三八译码器74HC138的输出信号, 结合74HC138的工作原理,利用CPU的I/O口作为74HC138的地址线和片选线,使片选信号S1,S2, ......S48其中只能一个信号输出低电平。整流电路部分片选信号CS-ODD, CS-EVEN, CS-ODD1, CS-EVEN1也是三八译码器74HC138的输出信号,其中只能一个信号输出低电平。如果CPU的I/O口充足的话，要实现以上片选信号的电平关系是不难的。请参考图8的实施方法，总共只需要7个I/O口，A0，A1，A2为74HC138的地址线，A3，A4，A5为74HC138的片选线，结合74HC138的工作原理，巧妙地利用A3，A4，A5不同的组合方式，在任何时刻，元件U1，U2，U3，U4，U5，U6有且仅有其中一个74HC138被选通，片选信号S1,S2, ......S48有且仅有其中一个信号输出为低电平。当检测第25节到第48节电池压，信号GROUP_CS由软件置位为高电平。这种组合方式，也非常方便编写软件。
Claims (4)
1.一种在线测量48节单体电池电压的测量装置，其特征在于包括单体电压扫描电路、单体电压整流电路、比例放大电路和AD采集电路，电池电压信号总线经过单体电压整流电路后,再和比例放大电路相连，最后通过AD采集电路读取电池电压。
2.根据权利要求1所述的在线测量48节单体电池电压的测量装置，其特征在于所述单体电压扫描电路包括光耦继电器和三八译码器，其中有两根电池电压信号总线，一根为所有偶数节电池的负端组成的信号总线BAT-EVEN，另一根为所有奇数节电池的正端组成的信号总线BAT-ODD，每24节单体电池共用一组信号总线，电池电压信号总线BAT-EVEN和BAT-ODD连接至光耦继电器的输出端，三八译码器控制光耦继电器的选通，三八译码器的片选信号S1,S2, ......S48只能一个信号输出低电平。
3.根据权利要求2所述的在线测量48节单体电池电压的测量装置，其特征在于所述单体电压整流电路包括光耦继电器和三八译码器，电池电压信号总线与整流电路的光耦继电器的输出端连接，三八译码器控制光耦继电器的选通，三八译码器的片选信号CS-ODD, CS-EVEN, CS-ODD1, CS-EVEN1只能一个信号输出低电平，整流电路的输出信号为网络CELL+和网络CELL-，网络CELL+相对于网络CELL-为正，网络CELL+和网络CELL-连接比例放大电路。
4.根据权利要求3所述的在线测量48节单体电池电压的测量装置，其特征在于：有n节单体电池，如果n≤24,需要光耦继电器n+5个, 如果24＜n≤48,需要光耦继电器n+10个。
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN102426339A (zh) * | 2011-09-03 | 2012-04-25 | 镇江恒驰科技有限公司 | 一种电池组单体电池电压采集电路 |
| CN103116137A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-05-22 | 浙江上方光伏科技有限公司 | 一种蓄电池巡检电路 |
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| CN104656022A (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-27 | 上海航天有线电厂 | 基于光耦继电器的串联锂电池组单体电池电压测量电路 |
| CN107561450A (zh) * | 2017-08-07 | 2018-01-09 | 漳州科华技术有限责任公司 | 一种单体电池电压测量装置及方法 |
| CN112098857A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 深圳天邦达科技有限公司 | 利用单片机扫描电池电压的采集电路及其控制方法 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102426339A (zh) * | 2011-09-03 | 2012-04-25 | 镇江恒驰科技有限公司 | 一种电池组单体电池电压采集电路 |
| CN103116137A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-05-22 | 浙江上方光伏科技有限公司 | 一种蓄电池巡检电路 |
| CN104459286A (zh) * | 2013-09-22 | 2015-03-25 | 殷天明 | 电池电压采集系统 |
| CN104656022A (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-27 | 上海航天有线电厂 | 基于光耦继电器的串联锂电池组单体电池电压测量电路 |
| CN107561450A (zh) * | 2017-08-07 | 2018-01-09 | 漳州科华技术有限责任公司 | 一种单体电池电压测量装置及方法 |
| CN107561450B (zh) * | 2017-08-07 | 2020-11-10 | 漳州科华技术有限责任公司 | 一种单体电池电压测量装置及方法 |
| CN112098857A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 深圳天邦达科技有限公司 | 利用单片机扫描电池电压的采集电路及其控制方法 |
| CN112098857B (zh) * | 2020-08-14 | 2022-11-08 | 深圳天邦达科技有限公司 | 利用单片机扫描电池电压的采集电路及其控制方法 |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: GOSUNCN TECHNOLOGY GROUP CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: GUANGDONG GOSUN TELECOMMUNICATIONS CO., LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 510663, Guangdong, Luogang District, Guangzhou economic and Technological Development Zone, Science City, Choi Road, No. 11, D401, 402 and 403, room 510663, Guangzhou Patentee after: GOSUNCN TECHNOLOGY GROUP CO., LTD. Address before: 510663, Guangdong, Luogang District, Guangzhou economic and Technological Development Zone, Science City, Choi Road, No. 11, D401, 402 and 403, room 510663, Guangzhou Patentee before: Guangdong Gosun Telecommunications Co., Ltd. |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110720 |
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| CX01 | Expiry of patent term |