CN204465040U - 电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其包括一控制模块、多个电池检测模块、一开关切换模块及一电池组；该电池组通过一第一切换开关与一供电回路连接，又通过一第二切换开关连接一虚拟负载；各个电池检测模块分别与该电池组中的各个电池连接，并与控制模块电连接；该控制模块通过该开关切换模块与第一、第二切换开关电连接，以控制其启闭；进行测试时，是由控制模块切断第一切换开关，接通第二切换开关，使电池组对虚拟负载放电，而由各电池检测模块在放电期间分别对电池组进行特性测试；利用上述系统可提供一低成本且具自我放电功能的电池劣变监控系统。

Description

电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统

技术领域

本实用新型是一种电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，特别涉及一种低成本且具备放电特性测试功能的电池劣变监控系统。

背景技术

随着移动通讯的盛行，电信机房的需求量大，为确保电信机房能始终维持运作，电信机房的供电系统必须有备援电力，而铅酸电池目前被广泛地作为电信机房的备援电力使用。由于铅酸电池属于备用电源，除非发生停电或断电意外，否则不会用于供电，意即经常性地处于备用状态，在此状况下，必须针对其特性进行监控，以避免铅酸电池长期不使用后出现异常却未被发现而影响其备援功能。

目前市面上虽然针对备电池特性进行监控的大型检测仪具，但普遍存在体积大、单价高(三千美元以上)、不具自我放电功能、无法即时侦测电池电容量及无法与现有电信基地台的电源供应系统整合等问题，故有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。

实用新型内容

因此本实用新型主要目的在提供一种电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其采用简易的回路切换设计，在不影响电信机房正常供电的情况下，使备用电源的电池对虚拟负载放电，而对电池进行放电测试，借此有助于简化系统架构、降低成本、缩小体积，且其具有自我放电功能而支援放电测试功能。

为达成前述目的采取的主要技术手段是使前述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统包括有：

一第一切换开关，连接于一供电回路与一电池组间；该电池组由多个电池串接而成；

一第二切换开关，连接于该电池组与一虚拟负载间；

多个电池检测模块，分设于该电池组中的各个电池上；

一开关切换模块，是和该第一、第二切换开关连接，以控制该第一、第二切换开关的通断；

一控制模块，是和该开关切换模块、各电池检测模块电连接；

可选的，该控制模块包括一可编程微处理器、一第一界面通信接口、一第二通信界面接口，该可编程微处理器分别与第一界面通信接口、第二通信界面接口连接。

可选的，该开关切换模块包括两组继电器及分别控制两继电器闭合与否的晶体管，两继电器分别与第一、第二切换开关连接。

可选的，该第一切换开关由多个并联的金氧半场效晶体管所组成，各金氧半场效晶体管的漏极共同连接到供电回路，其源极共同连接至电池组的正端，该各金氧半场效晶体管栅极共接且与共接的源极是和开关切换模块连接；

该第二切换开关是由金氧半场效晶体管所构成，其源极、栅极是和开关切换模块连接，其漏极是和虚拟负载连接。

可选的，该第一界面通信接口由RS-232界面构成。

可选的，该第二通信界面接口由RS-485界面构成。

可选的，该供电回路是位于一供电设备与一用电设备间。

可选的，该供电设备是一高频开关电源。

可选的，该用电设备是一通信设备。

可选的，该电池组的电池为铅酸电池。

前述供电回路是位于一供电设备与一用电设备间，当供电设备正常地对用电设备供电时，第一切换开关导通，该电池组也通过第一切换开关由供电回路上取得电力以进行充电，第二切换开关则断开而将电池组与虚拟负载隔离；进行测试时，是在前述正常供电状态下，由控制模块通过该开关切换模块使第一切换开关断开以暂停对电池组充电，并接通第二切换开关，使电池组对虚拟负载放电，各电池检测模块则在电池组放电期间分别取得相对应电池的各项特性数据并传送给控制模块，供控制模块监控并记录；由于放电测试是在供电设备对用电设备正常供电的状态下进行，且控制模块是周期性且短时间地对电池组进行放电测试，因此不会影响系统的正常运作。且本实用新型是采用简易的回路切换设计，在供电设备正常供电的情况下，使电池组对虚拟负载放电，因此具备系统架构简易、成本低廉及利于缩小体积等优点。

根据上述，本实用新型至少具备下列优点与有益效果：

1、本实用新型在放电测试期间保持供电设备与用电设备间的连线，不存在测试期间中断对用电设备供电的风险。

2、本实用新型提供虚拟负载作为电池组放电的对象，因此其测试结果不受用电设备的负载变化情况所影响。

3、以Coup de Fouet效应，电池组放电时间约小于1分钟，对电池备援容量影响有限。

4、可对电池组的每个电池独立测试容量。

5、当本实用新型之监控系统发生故障，第一、第二切换开关恢复为常闭、常开状态，不影响电池组提供备援电力，且可发出故障告警讯号。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的电路方块图。

图2是本实用新型一较佳实施例的一详细电路图。

图3是本实用新型一较佳实施例又一详细电路图。

图4是本实用新型一较佳实施例再一详细电路图。

图5是本实用新型一较佳实施例另一详细电路图。

具体实施方式

关于本实用新型的一较佳实施例，首先请参考图1所示，本实用新型主要是连接在一供电设备100对一用电设备200及一电池组300的供电回路105上，其包括一第一切换开关11、一第二切换开关12、一开关切换模块10、多个电池检测模块20及一控制模块30；其中：该供电设备100可为一高频开关电源(SMR)，该用电设备200可为电信机房的通信设备，该电池组300可由相互串接的多个铅酸电池所组成。

再者，该第一切换开关11连接于一供电回路105与该电池组300的正端B+间，该第一切换开关11为常闭状态，在供电设备100正常供电的情况下，供电设备100除通过供电回路105对用电设备200供电外，也通过第一切换开关11对电池组300充电。

该第二切换开关12为一常开开关，其连接于该电池组300与一虚拟负载400间，在本实施例中，该虚拟负载400一端连接电池组300的正端B+，另端通过该第二切换开关12与电池组300的负端B-连接；在未达放电测试周期前，该第二切换开关12 维持常开状态，将电池组300与虚拟负载400隔开，使电池组300不对虚拟负载400放电。

该第一、第二切换开关11、12是通过该开关切换模块10与该控制模块30连接，由控制模块30通过开关切换模块10改变该第一、第二切换开关11、12的开关状态。该控制模块30可供设定一放电测试周期，每达放电测试周期，控制模块30在供电设备100仍正常对用电设备300供电的状态下，通过开关切换模块10使第一切换开关11由导通转为开路，暂停对电池组300充电，又使第二切换开关12由开路切换为导通状态，遂使电池组300经由第二切换开关12对虚拟负载400放电，而在电池组300放电的期间，由各个电池检测模块20分别对电池组300的各个铅酸电池进行劣变测试。

各电池检测模块20主要分设于该电池组300中的各个电池上，且分别与电池的两端连接，以检测其电压，同时各电池检测模块20亦具有检测电池温度的功能，当各个电池检测模块20取得相对应电池的电压降、温度等特性数据后即送至控制模块30，由控制模块30记录、分析、示警或输出。

在本实施例中，该控制模块30具有一第一通信界面接口31及一个以上的第二通信界面接口32，且进一步连接一比流器(C.T)13；该第一通信界面接口31可为一RS-232界面，据以将电池特性数据输出(例如提供给用电设备200)。该第二通信界面接口32可为一RS-485界面，是作为内部装置的通信界面，在本实施例中，该控制模块30是通过第二通信界面接口32分别与各个电池检测模块20连接，以取得各个电池检测模块20的电池电压降、温度数据。再者，该控制模块30是通过该比流器13取得电池组300的放电电流，以构成完整的电池放电测试数据。

由上述可知，本实用新型是在控制模块30上设定一放电测试周期，设定的放电测试周期可小于1分钟，每达放电测试周期，即令第一切换开关11开路使电池组300与供电回路105隔开，使电池组300暂停充电，然而，该供电回路105依然持续供电，不受放电测试所影响；在此同时，第二切换开关12由开路切换为导通，遂由电池组300对虚拟负载放电，而在放电测试期间由各电池检测模块20取得相应电池的电压降、温度传送给控制模块30，该控制模块30亦由比流器13取得电池组300的放电电流，借以进行记录、分析，根据分析结果若发现电池有劣变情况时则提出示警，并可将取得的电池特性数据传送通信连线的对象，借此可有效地监控电池组的电池劣变 情况。

如图2至图5所示，是本实用新型一可行的详细电路图，首先如图2所示，分别揭露有第一、第二切换开关11、12，其中第二切换开关12是由金氧半场效晶体管Q1A所构成，其源极、栅极是和开关切换模块10连接，其漏极是和虚拟负载400连接；该第一切换开关11则由多个并联的金氧半场效晶体管Q3A～Q7A所组成，金氧半场效晶体管Q3A～Q7A的漏极共同连接到供电回路105，其源极共同连接至电池组30的正端B+，金氧半场效晶体管Q3A～Q7A的栅极共接且与共接的源极是和开关切换模块10连接，由控制模块30通过开关切换模块10决定其导通与否。

如图3至图5所示，该控制模块30包括一可编程微处理器U1A、由RS-232界面构成的第一界面通信接口31、由RS-485界面构成的第二通信界面接口32，该可编程微处理器U1A分别与第一界面通信接口31、第二通信界面接口32连接，且进一步与该开关切换模块10连接，该开关切换模块10包括两组继电器101、102及分别控制继电器101、102闭合与否的晶体管103、104，两继电器101、102分别与第一、第二切换开关11、12连接，以控制其金氧半场效晶体管的导通与否。两晶体管103、104的栅极分别与可编程微处理器U1A连接，由可编程微处理器U1A根据设定的周期控制两晶体管103、104的通断，从而通过开关切换模块20决定第一、第二切换开关11、12的开关状态。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于包括有：

一第一切换开关，连接于一供电回路与一电池组间；该电池组由多个电池串接而成；

一第二切换开关，连接于该电池组与一虚拟负载间；

多个电池检测模块，分设于该电池组的各个电池上；

一开关切换模块，是和该第一、第二切换开关连接，以控制该第一、第二切换开关的通断；

一控制模块，是和该开关切换模块、各电池检测模块电连接。

2.根据权利要求1所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该控制模块包括一可编程微处理器、一第一界面通信接口、一第二通信界面接口，该可编程微处理器分别与第一界面通信接口、第二通信界面接口连接。

3.根据权利要求2所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该开关切换模块包括两组继电器及分别控制两继电器闭合与否的晶体管，两继电器分别与第一、第二切换开关连接。

4.根据权利要求3所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该第一切换开关由多个并联的金氧半场效晶体管所组成，各金氧半场效晶体管的漏极共同连接到供电回路，其源极共同连接至电池组的正端，该各金氧半场效晶体管栅极共接且与共接的源极是和开关切换模块连接；

该第二切换开关是由金氧半场效晶体管所构成，其源极、栅极是和开关切换模块连接，其漏极是和虚拟负载连接。

5.根据权利要求2所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该第一界面通信接口由RS-232界面构成。

6.根据权利要求2所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该第二通信界面接口由RS-485界面构成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该供电回路是位于一供电设备与一用电设备间。

8.根据权利要求7所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该供电设备是一高频开关电源。

9.根据权利要求7所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该用电设备是一通信设备。

10.根据权利要求7所述电信机房备用电源的线上电池劣变监控系统，其特征在于，该电池组的电池为铅酸电池。