CN204613369U

CN204613369U - 一种新型智能电池巡检单元

Info

Publication number: CN204613369U
Application number: CN201520315240.0U
Authority: CN
Inventors: 李娜; 李晓歌; 刘彩红; 姜经纬
Original assignee: Luohe Vocational Technology College
Current assignee: Luohe Vocational Technology College
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2025-05-15

Abstract

本实用新型提供一种新型智能电池巡检单元，包含至少一个光继电器，每个光继电器分别对应连接蓄电池组中的蓄电池；每个光继电器连接信号调理单元，信号调理单元连接AD转换单元，AD测量单元连接CPU处理单元，CPU处理单元连接RS485通讯接口、LED现场报警指示灯、参数显示单元，并通过光继电器控制总线连接每个光继电器；蓄电池组上设置有与CPU处理单元连接的温度探头。本实用新型对电池电压的实时测量精度有明显提高；确保了巡检单元的一致性，可方便地进行互换；可快速方便地与PLC等智能单元组网通讯；对事故及时报警和处理、直观显示测量参数；可直接替换现有电池巡检仪。

Description

一种新型智能电池巡检单元

技术领域

本实用新型涉及电力直流系统电池巡检装置，通过对电池组的电压进行实时监测达到对直流系统的实时监控和报警功能。

背景技术

市场上现有电池巡检仪存在如下缺陷：1、采用8051单片机以及低速AD芯片，信号采样以及信号处理的速度比较慢，内部大量使用模拟器件，稳定性和一致性都很差，不能大批量调试以及生产；2、报警装置现场适应能力差，测量精度低，不能根据现场条件变化灵活适应，特别是现场电池参数调整时整个装置就要返厂重新修改或者报废；3、不能适应日新月异的技术更新，同时通讯协议单一且不开放、不能更好地与其它设备接口，不能实时地将现场情况通知后台调度人员，对事故及时处理以及事后故障分析不利，同时各种参数不能直观显示，不便于更换维护。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种新型智能电池巡检单元，以解决现有技术存在的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型智能电池巡检单元，包含至少一个光继电器，所述每个光继电器分别对应连接蓄电池组中的蓄电池；所述每个光继电器连接信号调理单元，信号调理单元连接AD转换单元，AD测量单元连接CPU处理单元，CPU处理单元连接RS485通讯接口、LED现场报警指示灯、参数显示单元，并通过光继电器控制总线连接每个光继电器；所述蓄电池组上设置有与CPU处理单元连接的温度探头；还包括巡检单元面板，所述巡检单元面板上设置有蓄电池电压采样接线端子、温度探头接线端子、工作电源接线端子、RS485通信接口接线端子、LED现场报警指示灯、参数显示单元、用于设置巡检单元通信地址的编码开关。

所述参数显示单元采用数码显示屏。

所述CPU处理单元采用AVR单片机。

所述AD转换单元采用CIRRUS公司的AD转换芯片。

所述光继电器采用COSMO公司的W214光继电器。

还包括外壳，尺寸为145 mm×90mm×72mm。

相对于现有技术，本实用新型采用了ATMEL公司的AVR单片机、CIRRUS公司的高精度AD转换芯片和COSMO公司的W214光继电器作为主控制部分，实现了对电池电压的实时测量，精度有明显提高；同时由于主控部分各硬件采用全数字测量技术，确保了巡检单元的一致性，可方便地进行互换,比如一个巡检单元出现问题，可以使用备用或停用的巡检单元进行替换；通过RS485通信接口，可快速方便地与PLC等智能单元组网通讯；通过LED现场报警指示灯和参数显示单元，可对事故及时报警和处理、直观显示测量参数；由于采用了与现有电池巡检仪相同的结构，可直接替换现有电池巡检仪。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型的外观示意图。

图3为本实用新型的端子示意图。

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说明。

参见图1。本实用新型提供一种新型智能电池巡检单元，包含至少一个光继电器，每个光继电器分别对应连接蓄电池组中的蓄电池；每个光继电器连接信号调理单元，信号调理单元连接AD转换单元，AD测量单元连接CPU处理单元，CPU处理单元连接RS485通讯接口、LED现场报警指示灯、参数显示单元，并通过光继电器控制总线连接每个光继电器；蓄电池组上设置有与CPU处理单元连接的温度探头。

CPU处理单元采用AVR单片机，AD转换单元采用CIRRUS公司的高精度AD转换芯片，光继电器采用COSMO公司的W214光继电器。

巡检单元上电后，依据设定的电池检测只数，轮流切换相应光继电器，将单只电池的电压引入电池巡检单元，通过信号处理后送入AD转换单元进行模数转换，完成转换后以中断的方式通知CPU处理单元读出数据，CPU处理单元依据读出的数据计算出电池电压，并与设定的过压值及欠压值比较，连续3次发生越限时将产生过压或欠压的报警，通过LED现场报警指示灯指示。

通过蓄电池组配置的温度探头，CPU处理单元将每分钟进行一次温度测量。上位机（微机直流监控或电池巡检管理单元）可以随时通过RS485通讯接口对本实用新型进行参数设定及电池电压和报警数据的读取，本实用新型运行参数发生改变后不需重新上电，设置后立即生效。

本实用新型还包括巡检单元面板，巡检单元面板上设置有蓄电池电压采样接线端子、温度探头接线端子、工作电源接线端子、RS485通信接口接线端子、LED现场报警指示灯、参数显示单元、用于设置巡检单元通信地址的编码开关。

本实用新型是网络式测量模块，可测量2V、12V等级的单只电池电压，可以独立使用也可以配合微机直流监控或电池巡检管理单元来使用。

本实用新型主要技术性能及参数：

1、环境参数

环境温度：-10 ℃～+55 ℃

大气压力：80～110Kpa。

相对湿度：不大于90％（25℃）。

工作位置：垂直，最大斜度不大于5°。

使用地点：应具有防风沙、雨、雪的设施；无腐蚀性气体；无爆炸性气体的环境中；使用地点不允许有强烈的震动与冲击。

2、性能和特点

1）采用AVR单片机，运算速度快、可靠性高。

2）软件与硬件均有看门狗，可极大的提高系统的稳定性及可靠性。

3）采用高精度积分型AD转换芯片，测量精度高、抗干扰性能优异。

4）独立设置“尾电池”参数，方便电池分组及接线。

3、技术数据

1）精度：满量程±０.5 ％

2）隔离电压：3000VDC（通讯、输入隔离）

3）通信接口：RS485

4）通信速率：9600bps

5）通信方式：问答式

6）通信间隔时间：>200mS

7）工作电源：DC 260 V～DC 40 V 纹波系数不大于5％。

8）功率消耗：正常工作时，机箱的功率消耗不大于5 W。

9）可靠性：装置预期平均无故障工作时间（MTBF）不小于100 kh。

10）绝缘性能：装置中除通信回路外的所有带电回路分别对地之间，用开路电压为500 V的测试仪器检验其绝缘电阻不小于100 M。

11）工作环境：工作温度：-10 ℃～+55 ℃。相对湿度：最湿月的平均最大相对湿度为90％，同时该月平均最低温度为25℃，且表面无凝露。

4、装置结构（参见图2）

外形尺寸：145×90×72，单位mm；

安装方式：35mm导轨式卡装

5、系统描述

5.1指示灯

在巡检单元上有两个指示灯，一个是运行指示灯，当巡检单元正常工作时，指示灯每200mS闪动一次。另一个是告警指示灯，正常时，指示灯一直灭；当检测到被测电池电压有异常时，该指示灯长亮。

5.2数码显示

在巡检单元面板上有4位数码显示窗，当巡检单元正常工作时，每隔3s轮流显示：单元地址、设置巡检路数、电池过压设定值、电池欠压设定值、尾电池过压设定值、尾电池欠压设定值。

5.3单元地址设定

在巡检单元面板上有4位编码开关1234 SV，根据表1所示的地址编码表可设置本巡检单元地址，并在数码显示窗口就地显示本巡检单元地址。

表1 地址编码表

5.4端子描述（参见图3）

1～20号端子用于连接19只电池，1号端子应连接1号电池的正极，2号端子应连接1号电池的负极及2号电池的正极，以此类推，20号端子应连接19号电池的负极。

当配置有温度探头时，温度探头的红色导线应连接至21号端子，温度探头的绿色导线应连接至22号端子，温度探头的蓝色导线应连接至23号端子。

25号端子用于连接工作电源的正输入，27号端子用于连接工作电源的负输入，29号端子用于连接地线。

30号端子用于连接RS485通信接口的A，31号端子用于连接RS485通信接口的B，32号端子用于连接RS485通信接口的地线。

5.5模块设置

地址：0x40~0x4f

波特率: 9600

测量电压类型: 12V单只，2V单只

通信数据格式: 1开始位＋8数据位＋1停止位

注：电池12V，6V，2V测量无需设置及跳线，统一测量。用户可通过通讯设置过压、欠压报警值、尾电池电压报警值、检测电池路数（节数）等，并根据通讯协议读取电池电压数据及报警状态。

Claims

1.一种新型智能电池巡检单元，其特征在于：包含至少一个光继电器，所述每个光继电器分别对应连接蓄电池组中的蓄电池；所述每个光继电器连接信号调理单元，信号调理单元连接AD转换单元，AD测量单元连接CPU处理单元，CPU处理单元连接RS485通讯接口、LED现场报警指示灯、参数显示单元，并通过光继电器控制总线连接每个光继电器；所述蓄电池组上设置有与CPU处理单元连接的温度探头；还包括巡检单元面板，所述巡检单元面板上设置有蓄电池电压采样接线端子、温度探头接线端子、工作电源接线端子、RS485通信接口接线端子、LED现场报警指示灯、参数显示单元、用于设置巡检单元通信地址的编码开关。

2.根据权利要求1所述的新型智能电池巡检单元，其特征在于：所述参数显示单元采用数码显示屏。

3.根据权利要求1所述的新型智能电池巡检单元，其特征在于：所述CPU处理单元采用AVR单片机。

4.根据权利要求1所述的新型智能电池巡检单元，其特征在于：所述AD转换单元采用CIRRUS公司的AD转换芯片。

5.根据权利要求1所述的新型智能电池巡检单元，其特征在于：所述光继电器采用COSMO公司的W214光继电器。

6.根据权利要求1所述的新型智能电池巡检单元，其特征在于：还包括外壳，尺寸为145 mm×90mm×72mm。