CN204925357U - 一种交流回馈式蓄电池在线测试仪 - Google Patents

Abstract

一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，包括与蓄电池电连接的DC-DC放电模块、DC-AC放电模块、AC-DC充电模块、阻性负载模块、开关模块、控制单元和单体监测单元。本实用新型设计的蓄电池在线测试仪，支持回馈市电交流电网方式放电，避免了传统蓄电池测试仪的阻性负载方式放电带来的能量浪费，节能减排；由于可以支持回馈市电交流电网方式放电，大大减小了测试仪的体积和重量，提高了测试仪的便携性。

Description

一种交流回馈式蓄电池在线测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，属于通信供电设备技术领域。

背景技术

传统的蓄电池测试仪功能简单，采用将电能转换为热能的方式放电、需要有人值守等缺点，是目前基站蓄电池的维护工作不到位问题的重要原因之一，蓄电池的维护不到位也势必会影响蓄电池的寿命，增加运营商的运营成本。

蓄电池测试仪在多个领域广有应用，尤其是通信领域，基站的蓄电池的维护都需要依靠蓄电池测试仪，但传统的蓄电池测试仪具有以下缺点：

需要有人值守，对蓄电池进行测试时，需要维护人员到场，将蓄电池从基站供电系统中取下来接在测试仪上，此过程费时费力，基站属无人值守机房，数量多、分布广，一个中等城市三家运营商基站总数在5000个左右，基站单体电池数量至少150000只。按现有蓄电池容量测试模式，完成一次地区在网运行蓄电池年度核对性容量测试工作，需要耗用5000人工时、2500车台班才可完成，国内通信运营商地市级分公司基站维护人力、车辆资源根本无法承受；

蓄电池测试过程中，如果出现交流停电、整流器故障等问题时，需要立即将蓄电池接入供电系统，维持正常供电，但传统的蓄电池测试仪由于是人工操作，因此很难保证及时性，浪费人力的同时对维护人员也是一个考验；

传统的蓄电池测试仪记录的测试数据，有的是人工蹲点现场记录，有的蓄电池测试仪稍先进些，能够将测试数据存储在测试仪中，人工通过U盘等方式从仪器中读取数据。这两种方式都有缺点，就是需要人工现场操作，尤其是前者；

传统的蓄电池测试仪的放电方式，都是将蓄电池放出的电能通过电阻等方式转换成热能消耗掉，测试次数越多，能源浪费越大，不利于节能环保；

基于传统蓄电池测试仪的上述缺点，使得基站蓄电池的维护工作变得十分困难，整个维护过程浪费人力、浪费资源、浪费能源，最终导致了目前多数基站蓄电池维护工作不到位。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种交流回馈式蓄电池在线测试仪。

本实用新型的技术方案是：

一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，包括与蓄电池电连接的DC-DC放电模块、DC-AC放电模块、AC-DC充电模块、阻性负载模块、开关模块，其中

所述DC-DC放电模块，与阻性负载模块连接，实现电池电压升压，升压后可以向阻性负载模块释放电能；

所述DC-AC放电模块，与市电交流电网连接，实现将电池电压逆变为市电交流电，向电网释放电能；

所述AC-DC充电模块，与市电交流电网连接，用以从市电交流电网输入交流电，经过整流降压为蓄电池充电电压后对蓄电池充电；

所述阻性负载模块，与所述DC-DC放电模块连接，用以在测试仪放电能力不足的情况下利用阻性负载将能量消耗掉；

所述开关模块，与所述直流母排连接，用以控制直流母排与所述蓄电池的通断；在未启动测试、测试完成或测试仪断电的情况下，可自动导通，保证直流母排与蓄电池直连。

所述开关模块优选为常闭型直流接触器，在测试仪工作时能够控制直流接触器导通或断开，测试仪断电后直流接触器自动恢复到常闭状态，即导通状态。

进一步的，还包括，单体监测单元，与蓄电池连接，用以监测蓄电池的电压、温度信息。需要为每一个蓄电池单体安装一个监测单元，使控制单元能够监测每节单体电池的电压、温度等信息。本测试仪实施时采用STM32F030F4P6作为单体监测单元处理器。

进一步的，还包括控制单元，与DC-DC放电模块、DC-AC放电模块、AC-DC充电模块和单体监测单元连接，控制DC-DC放电模块和DC-AC放电模块实现蓄电池放电功能；控制AC-DC充电模块实现充电功能；所述控制单元采用单片机，并且单片机的型号是STM32F407VGT6，单片机通过RS485总线与单体监测单元连接，单片机通过SPI总线与显示屏连接；

所述控制单元包括通信单元，所述通信单元具有以太网口和动环接口，可以被PC客户端访问；与蓄电池单体监测单元通讯，监控蓄电池单体的状态；控制开关单元，实现蓄电池与直流母排的直连或脱离。

所述动环接口采用RS485接口或RS232接口。

本测试仪实施时采用STM32F407VGT6作为控制单元处理器；

所述通信单元还包括WIFI通信单元，测试仪可以工作在station模式，通过WIFI接入互联网，将测试数据上传到维护中心服务器，也可以接受服务器发来的控制指令；测试仪可以工作在AP模式下，PC客户端或手机客户端也以在近距离直接接入测试仪的WIFI，实现数据交互。本测试仪具体实施时采用的是济南有人物联网技术有限公司生产的型号为USR-C322的WIFI模块。

所述通信单元还包括GPRS(或3G)通信单元，使蓄电池测试仪可以通过该单元接入互联网，将测试数据上传到维护中心服务器，也可以接受服务器发来的控制指令。

本测试仪具体实施时采用的是济南有人物联网技术有限公司生产的型号为USR-GM1的GPRS数据模块。

本实用新型设计的蓄电池在线测试仪，支持回馈市电交流电网方式放电，避免了传统蓄电池测试仪的阻性负载方式放电带来的能量浪费，节能减排；

由于可以支持回馈市电交流电网方式放电，大大减小了测试仪的体积和重量，提高了测试仪的便携性；

由于具备了开关模块这一独特结构，测试仪对蓄电池测试时，自动开关断开；未测试、测试完成或测试仪故障时，开关自动导通，从而实现了蓄电池的在线测试的功能，避免了维护人员现场蹲守、频繁接线等问题，大大节约了人工成本；

支持在线测试，可直接接入基站供电系统，与蓄电池并联，一次接入多次测试，而无需重新接线等繁复操作，通过远程或现场操作均可完成测试工作，测试完成后自动恢复蓄电池与直流母排的连接，简化了操作步骤，降低了人工成本。在放电测试时，本测试仪能够根据需要将电池释放的电能回送到市电交流电网，也可以通过电阻释放掉，极大的减少了能量的浪费，真正的实现了节能减排。

支持远程控制，可选配多种通讯方式，为维护人员提供了多种远程控制和访问手段，维护人员可以通过以太网、动环、WIFI、GPRS(或3G)等方式远程对测试仪进行设置和查询；使维护人员能够远程的获得实时测试数据，避免测试人员必须亲临测试现场才能获得测试数据的不便。

附图说明

图1是蓄电池在线测试仪模块结构示意图；

图2是DC-DC放电模块电路图；

图3是DC-AC放电模块电路图；

图4是AC-DC充电模块电路图；

图5是单体监测单元示意图；

图6是控制单元示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体阐述，需要指出的是，本实用新型的技术方案不限于实施例所述的实施方式，本领域的技术人员参考和借鉴本实用新型技术方案的内容，在本实用新型的基础上进行的改进和设计，应属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例所述的一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，包括与蓄电池电连接的DC-DC放电模块、DC-AC放电模块、AC-DC充电模块、阻性负载模块、开关模块，其中

如图2所示，所述DC-DC放电模块，与阻性负载模块连接，实现电池电压升压，升压后可以向阻性负载模块释放电能；

如图3所示，所述DC-AC放电模块，与市电交流电网连接，实现将电池电压逆变为市电交流电，向电网释放电能；

如图4所示，所述AC-DC充电模块，与市电交流电网连接，用以从市电交流电网输入交流电，经过整流降压为蓄电池充电电压后对蓄电池充电；

所述阻性负载模块，与所述DC-DC放电模块连接，用以在测试仪放电能力不足的情况下利用阻性负载将能量消耗掉；

所述开关模块，与所述直流母排连接，用以控制直流母排与所述蓄电池的通断；在未启动测试、测试完成或测试仪断电的情况下，可自动导通，保证直流母排与蓄电池直连。

所述开关模块优选为常闭型直流接触器，在测试仪工作时能够控制直流接触器导通或断开，测试仪断电后直流接触器自动恢复到常闭状态，即导通状态。

进一步的，如图5所示，还包括，单体监测单元，与蓄电池连接，用以监测蓄电池的电压、温度信息。需要为每一个蓄电池单体安装一个监测单元，使控制单元能够监测每节单体电池的电压、温度等信息。本测试仪实施时采用STM32F030F4P6作为单体监测单元处理器。

进一步的，如图6所示，还包括控制单元，与DC-DC放电模块、DC-AC放电模块、AC-DC充电模块和单体监测单元连接，控制DC-DC放电模块和DC-AC放电模块实现蓄电池放电功能；控制AC-DC充电模块实现充电功能；

所述控制单元包括通信单元，所述通信单元具有以太网口和动环接口(RS485或RS232)，可以被PC客户端访问；与蓄电池单体监测单元通讯，监控蓄电池单体的状态；控制开关单元，实现蓄电池与直流母排的直连或脱离。

本测试仪实施时采用STM32F407VGT6作为控制单元处理器；

所述通信单元还包括WIFI通信单元，测试仪可以工作在station模式，通过WIFI接入互联网，将测试数据上传到维护中心服务器，也可以接受服务器发来的控制指令；测试仪可以工作在AP模式下，PC客户端或手机客户端也以在近距离直接接入测试仪的WIFI，实现数据交互。本测试仪具体实施时采用的是济南有人物联网技术有限公司生产的型号为USR-C322的WIFI模块。

所述通信单元还包括GPRS(或3G)通信单元，使蓄电池测试仪可以通过该单元接入互联网，将测试数据上传到维护中心服务器，也可以接受服务器发来的控制指令。

本测试仪具体实施时采用的是济南有人物联网技术有限公司生产的型号为USR-GM1的GPRS数据模块。

本实用新型设计的蓄电池在线测试仪，支持回馈市电交流电网方式放电，避免了传统蓄电池测试仪的阻性负载方式放电带来的能量浪费，节能减排；

由于可以支持回馈市电交流电网方式放电，大大减小了测试仪的体积和重量，提高了测试仪的便携性；

由于具备了开关模块这一独特结构，测试仪对蓄电池测试时，自动开关断开；未测试、测试完成或测试仪故障时，开关自动导通，从而实现了蓄电池的在线测试的功能，避免了维护人员现场蹲守、频繁接线等问题，大大节约了人工成本；

支持在线测试，可直接接入基站供电系统，与蓄电池并联，一次接入多次测试，而无需重新接线等繁复操作，通过远程或现场操作均可完成测试工作，测试完成后自动恢复蓄电池与直流母排的连接，简化了操作步骤，降低了人工成本。在放电测试时，本测试仪能够根据需要将电池释放的电能回送到市电交流电网，也可以通过电阻释放掉，极大的减少了能量的浪费，真正的实现了节能减排。

支持远程控制，可选配多种通讯方式，为维护人员提供了多种远程控制和访问手段，维护人员可以通过WIFI、GPRS(或3G)等方式远程对测试仪进行设置和查询；使维护人员能够远程的获得实时测试数据，避免测试人员必须亲临测试现场才能获得测试数据的不便。

Claims (5)

1.一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，包括与蓄电池电连接的DC-DC放电模块、AC-DC充电模块、DC-AC放电模块、阻性负载模块、开关模块，其特征在于，其中

所述DC-DC放电模块，与阻性负载模块连接，实现电池电压升压，升压后可以向阻性负载模块释放电能；

所述DC-AC放电模块，与市电交流电网连接，实现将电池电压逆变为市电交流电，向电网释放电能；

所述AC-DC充电模块，与市电交流电网连接，用以从市电交流电网输入交流电，经过整流降压为蓄电池充电电压后对蓄电池充电；

所述阻性负载模块，与所述DC-DC放电模块连接，用以在测试仪放电能力不足的情况下利用阻性负载将能量消耗掉；

所述开关模块，与直流母排连接，用以控制直流母排与所述蓄电池的通断；在未启动测试、测试完成或测试仪断电的情况下，可自动导通，保证直流母排与蓄电池直连；

还包括，单体监测单元，与蓄电池连接，用以监测蓄电池的电压、温度信息；

还包括控制单元，与DC-DC放电模块、DC-AC放电模块、AC-DC充电模块和单体监测单元连接，控制DC-DC放电模块和DC-AC放电模块实现蓄电池放电功能；控制AC-DC充电模块实现充电功能；所述控制单元采用单片机，并且单片机的型号是STM32F407VGT6，单片机通过RS485总线与单体监测单元连接，单片机通过SPI总线与显示屏连接；

所述控制单元包括通信单元，所述通信单元具有以太网口和动环接口，可以被PC客户端访问；与蓄电池单体监测单元通讯，监控蓄电池单体的状态。

2.如权利要求1所述的一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，其特征在于，所述开关模块为常闭型直流接触器，在测试仪工作时能够控制直流接触器导通或断开，测试仪断电后直流接触器自动恢复到常闭状态，即导通状态。

3.如权利要求1所述的一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，其特征在于，所述动环接口采用RS485或RS232。

4.如权利要求1所述的一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，其特征在于，所述通信单元还包括WIFI通信单元，实现数据交互。

5.如权利要求1所述的一种交流回馈式蓄电池在线测试仪，其特征在于，所述通信单元还包括GPRS通信单元，使蓄电池测试仪可以通过该单元接入互联网，将测试数据上传到维护中心服务器，也可以接受服务器发来的控制指令。