CN204008860U - 变电站蓄电池内阻测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变电站蓄电池内阻测试仪，涉及电池内阻测试技术领域。包括电源模块、温度控制模块、电压采集模块、电流检测模块、主控制模块和放电电阻；电源模块与主控制模块、电压采集模块、电流检测模块和温度控制模块连接。温度控制模块、电压采集模块和电流检测模块分别与主控制模块连接。放电电阻与蓄电池串联后与电流检测模块连接。所述主控制模块接收温度控制模块检测的蓄电池的温度，当蓄电池温度过高时，主控制模块控制温度控制模块切断电源；接收并存储电流检测模块采集的流经蓄电池的电流信息；以及对蓄电池电压信号进行采集。本实用新型不受外界信号的干扰，测试结果准确；可一次性测量所有单体蓄电池的内阻，测试效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池内阻测试技术领域。
背景技术
阀控式铅酸蓄电池在电力操作电源、通信电源中应用广泛。对蓄电池内阻的评估是蓄电池性能的一个重要指标，测量其值具有重要意义。在目前的交流测量法测量蓄电池内阻中主要存在两个问题：其一，由于测量的信号很微弱，很容易收到其他信号的干扰，干扰后的信号很难区分有用信号和干扰，因此给最终的测量结果带来很大的误差；其二，变电站蓄电池中有两组蓄电池，每组蓄电池最多可达110节，由于电池数量多，因此测量起来很繁琐，需要将200多节电池一一测量，增大测试人员的工作量，使得测试效率低下。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变电站蓄电池内阻测试仪，采用放电法对蓄电池内阻进行测量，不受外界信号干扰，测量结果准确，一次测量所有单体蓄电池的内阻，测量时间短，测试效率高，减少了测试人员的工作量，提高了测试人员的工作效率。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种变电站蓄电池内阻测试仪，包括电源模块、温度控制模块、电压采集模块、电流检测模块、主控制模块和放电电阻；
所述电源模块与主控制模块、电压采集模块、电流检测模块和温度控制模块连接；
所述温度控制模块、电压采集模块和电流检测模块分别与主控制模块连接，温度控制模块用于检测蓄电池的温度，电流检测模块采集流经蓄电池回路的电流，电压采集模块用于蓄电池单体电压采集；
所述放电电阻与蓄电池串联后与电流检测模块连接；
所述主控制模块接收温度控制模块检测的蓄电池的温度，当蓄电池温度过高时，主控制模块控制温度控制模块切断电源；接收并存储电流检测模块采集的流经蓄电池的电流信息；以及对蓄电池电压信号进行采集。
进一步的技术方案，所述主控制模块所用单片机为ATmega16-16AI。
进一步的技术方案，所述温度控制模块包括电阻R23、可变电阻Rt1、电阻R24和电容C7，所述电阻R23一端接直流电源，另一端分别接可变电阻Rt1的一端和电阻R24的一端，可变电阻Rt1的另一端接地，电阻R24另一端分别接单片机ATmega16-16AI和电容C7的一端，电容C7的另一端接地。
进一步的技术方案，所述电压采集模块包括大电压采集模块和小电压采集模块；
大电压采集模块具体电路为：包括电阻R17、继电器K6、二极管D6、三极管Q6和接线端子P9，三极管Q6为NPN型，其基极接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接单片机，发射极接地，集电极接继电器K6的线圈一端，同时继电器K6的线圈两端接二极管D6，继电器K6的触点一端接地，另一端接接线端子P9。
小电压采集模块具体电路为：包括电阻R14、继电器K3、二极管D3、三极管Q3和接线端子P4，三极管Q3为NPN型，其基极接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接单片机，发射极接地，集电极接继电器K3的线圈一端，同时继电器K3的线圈两端接二极管D3，继电器K3的触点一端接地，另一端接接线端子P4。
进一步的技术方案，所述电流检测模块包括电流传感器和AD转换模块，所述电流传感器与蓄电池耦合，将检测的电流信号通过AD转换模块发送给主控制模块。
进一步的技术方案，还包括风扇，风扇通过风扇接口模块与主控制模块连接，风扇接口模块包括若干电路结构相同的风扇接口电路，其中一个风扇接口电路具体为：包括电阻R12、继电器K1、二极管D1、三极管Q1和接线端子，三极管Q1为NPN型，其基极接电阻R12一端，电阻R12另一端接单片机，发射极接地，集电极接继电器K1的线圈一端，继电器K1线圈两端接二极管D1，继电器K1的触点一端接地，触电另一端接接线端子。
进一步的技术方案，还包括与主控制模块连接的状态指示模块，用于对大电流采集、小电流采集及待机三种状态的指示。
进一步的技术方案，还包括显示模块，与主控制模块连接，显示蓄电池的内阻值。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型采用放电法对变电站蓄电池内阻进行测试，利用欧姆定律R=U/I（R为蓄电池内阻，U为蓄电池电压，I为放电时的电流）计算出蓄电池内阻；蓄电池两端电压和电路电流易于测量且蓄电池放电电流较大，与交流测量法相比，测量的电压信号和电流信号不受外界信号的干扰，测试结果准确；采用放电法对蓄电池内阻进行测量，可以同时对蓄电池组中所有电池进行放电，因此可以一次性测量所有单体蓄电池的内阻。本实用新型测量时间短，测试效率高，安全性高，操作简单方便，减少了测试人员的工作量，提高了测试人员的工作效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例各模块电路原理图；
图2是本实用新型接口电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，包括电源模块、温度控制模块、电压采集模块、电流检测模块、主控制模块和放电电阻；电源模块与主控制模块、电压采集模块、电流检测模块和温度控制模块连接；温度控制模块、电压采集模块和电流检测模块分别与主控制模块连接，温度控制模块用于检测蓄电池的温度，电流检测模块采集流经蓄电池回路的电流，电压采集模块用于蓄电池单体电压采集；所述放电电阻与蓄电池串联后与电流检测模块连接；主控制模块接收温度控制模块检测的蓄电池的温度，当蓄电池温度过高时，主控制模块控制温度控制模块切断电源；接收并存储电流检测模块采集的流经蓄电池的电流信息；以及对蓄电池电压信号进行采集。
主控制模块的具体电路为：控制器为ATMEGA16-16AI。
温度控制模块包括电阻R23、可变电阻Rt1、电阻R24和电容C7，所述电阻R23一端接直流电源，另一端分别接可变电阻Rt1的一端和电阻R24的一端，可变电阻Rt1的另一端接地，电阻R24另一端分别接单片机和电容C7的一端，电容C7的另一端接地。
电压采集模块包括大电压采集模块和小电压采集模块。
大电压采集模块具体电路为：包括电阻R17、继电器K6、二极管D6、三极管Q6和接线端子P9，三极管Q6为NPN型，其基极接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接单片机32口，发射极接地，集电极接继电器K6的线圈一端，同时继电器K6的线圈两端接二极管D6，继电器K6的触点一端接地，另一端接接线端子P4。接线端子P4接蓄电池。
小电压采集模块具体电路为：包括电阻R14、继电器K3、二极管D3、三极管Q3和接线端子P4，三极管Q3为NPN型，其基极接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接单片机33口，发射极接地，集电极接继电器K3的线圈一端，同时继电器K3的线圈两端接二极管D3，继电器K3的触点一端接地，另一端接接线端子P9。接线端子P9接蓄电池。
电流检测模块包括电流传感器和AD转换模块，所述电流传感器与蓄电池耦合，将检测的电流信号通过AD转换模块发送给主控制模块。
还包括风扇，风扇通过风扇接口模块与主控制模块连接，同时风扇接口模块与电源模块连接，风扇接口模块包括5个电路相同的风扇接口电路，其中一个风扇接口电路具体为：包括电阻R12、继电器K1、二极管D1、三极管Q1和接线端子P2和P5，三极管Q1为NPN型，其基极接电阻R12一端，电阻R12另一端接单片机44口，发射极接地，集电极接继电器K1的线圈一端，继电器K1线圈两端接二极管D1，继电器K1的触点一端接地，另一端接接线端子P2和P5。接线端子P2和P5接风扇。
还包括与主控制模块连接的状态指示模块，用于对大电流采集、小电流采集及待机三种状态的指示。状态指示模块的具体电路为：包括电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4和发光二极管LED5，电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29和电阻R30一端接正5V电源，另一端分别接发光二极管LED5、发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4的正极。发光二极管LED5、发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3的负极分别接单片机的12-15口，发光二极管LED4的负极接地，正极接单片机。
还包括显示模块，与主控制模块连接，显示蓄电池的内阻值。
电源模块的具体电路为：包括电容E1、电容E2、电容C5、电容C6、稳压器MC7805CDT，电容E1和电容C5并联后的一端接稳压器MC7805CDT的1口，同时该端接+12V电源，另一端接地；电容E2和电容C6并联后的一端接稳压器MC7805CDT的3口，同时该端接+5V电源，另一端接地；稳压器MC7805CDT的2口接地。
还包括模拟电源，当电源模块的电源不理想时，模拟电源将电源电压转变为稳定电压为电路供电。模拟电源的具体电路为：包括电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电感L1、电感L2。电容C12、电容C13、电容C14并联后，一端接+5V电源，另一端接地。电容C14的一端接电感L1，另一端接电感L2，电感L1和电感L2的另一端分别接电容C15的两端，电感L1的另一端接电源，电感L2的另一端接地。
JTAG调试模块的具体电路为：包括电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、AVR仿真器，AVR仿真器为JTAGICE。所述电阻R19、电阻R20、电阻R21和电阻R22并联后的一端接+5V电源，另一端分别接AVR仿真器的1口、3口、5口和9口，AVR仿真器的7口接+5V电源，6口接单片机。
本实用新型的工作原理为：蓄电池接P4口或P9口进行大电流放电或小电流放电，放电的同时主控制模块采集蓄电池的电压，电流检测模块检测流经蓄电池的电流，主控制模块将计算出的内阻值通过显示模块进行显示。同时，温度检测模块检测蓄电池的温度，如果温度过高，切断电源，终止放电，以保证安全。P4口或P9口的接线口数量为111个，这一接口可以同时与蓄电池组的每个蓄电池连接，可以一次测量每个蓄电池的内阻，减少了测试时间，测量效率高，提高了工作人员的工作效率。
Claims (8)
1.一种变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于包括电源模块、温度控制模块、电压采集模块、电流检测模块、主控制模块和放电电阻；
所述电源模块与主控制模块、电压采集模块、电流检测模块和温度控制模块连接；
所述温度控制模块、电压采集模块和电流检测模块分别与主控制模块连接，温度控制模块用于检测蓄电池的温度，电流检测模块采集流经蓄电池回路的电流，电压采集模块用于蓄电池单体电压采集；
所述放电电阻与蓄电池串联后与电流检测模块连接；
所述主控制模块接收温度控制模块检测的蓄电池的温度，当蓄电池温度过高时，主控制模块控制温度控制模块切断电源；接收并存储电流检测模块采集的流经蓄电池的电流信息；以及对蓄电池电压信号进行采集。
2.根据权利要求1所述的变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于所述主控制模块所用单片机为ATmega16-16AI。
3.据权利要求1所述的变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于所述温度控制模块包括电阻R23、可变电阻Rt1、电阻R24和电容C7，所述电阻R23一端接直流电源，另一端分别接可变电阻Rt1的一端和电阻R24的一端，可变电阻Rt1的另一端接地，电阻R24另一端分别接单片机和电容C7的一端，电容C7的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于所述电压采集模块包括大电压采集模块和小电压采集模块；
大电压采集模块具体电路为：包括电阻R17、继电器K6、二极管D6、三极管Q6和接线端子P9，三极管Q6为NPN型，其基极接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接单片机，发射极接地，集电极接继电器K6的线圈一端，同时继电器K6的线圈两端接二极管D6，继电器K6的触点一端接地，另一端接接线端子P9；
小电压采集模块具体电路为：包括电阻R14、继电器K3、二极管D3、三极管Q3和接线端子P4，三极管Q3为NPN型，其基极接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接单片机，发射极接地，集电极接继电器K3的线圈一端，同时继电器K3的线圈两端接二极管D3，继电器K3的触点一端接地，另一端接接线端子P4。
5.根据权利要求1所述的变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于所述电流检测模块包括电流传感器和AD转换模块，所述电流传感器与蓄电池耦合，将检测的电流信号通过AD转换模块发送给主控制模块。
6.根据权利要求1所述的变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于还包括风扇，风扇通过风扇接口模块与主控制模块连接，风扇接口模块包括若干电路结构相同的风扇接口电路，其中一个风扇接口电路具体为：包括电阻R12、继电器K1、二极管D1、三极管Q1和接线端子，三极管Q1为NPN型，其基极接电阻R12一端，电阻R12另一端接单片机，发射极接地，集电极接继电器K1的线圈一端，继电器K1线圈两端接二极管D1，继电器K1的触点一端接地，另一端接接线端子。
7.根据权利要求1所述的变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于还包括与主控制模块连接的状态指示模块，用于对大电流采集、小电流采集及待机三种状态的指示。
8.根据权利要求1所述的变电站蓄电池内阻测试仪，其特征在于还包括显示模块，与主控制模块连接，显示蓄电池的内阻值。
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