CN206804840U - 电池巡检仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池巡检仪，包括微处理器、待检测电池组、单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路、总电压检测电路、声光报警器、显示器、无线通信模块和电源模块，单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路和总电压检测电路均与待检测电池组连接，微处理器将采集的待检测电池组的电压和电流信息通过无线通信模块传送到移动终端；单体电流检测电路包括脉宽调制芯片、第一MOS管、第二MOS管、三极管、变压器、第一电阻至第五电阻、第一电容、第二电容和第一二极管。实施本实用新型能随时随地查看检测的电池数据、电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

Description

电池巡检仪

技术领域

本实用新型涉及巡检仪领域，特别涉及一种电池巡检仪。

背景技术

电池巡检仪是一种针对电源系统蓄电池进行实时在线检测与管理的装置。已广泛应用于电力、通讯、交通、汽车等相关行业的动力储能电池的管理中。但是，现有的变电站所用的电池检测装置存在突出的问题，传统的电池巡检仪的电路结构较为复杂，硬件成本较高。传统的电池巡检仪所检测的电池数据只能在固定的显示器上进行查看，不能随时随地查看检测的电池数据。另外，传统的电池巡检仪的电路部分由于缺少相应的电路保护功能，造成电路的安全性和可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能随时随地查看检测的电池数据、电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的电池巡检仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电池巡检仪，包括微处理器、待检测电池组、单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路、总电压检测电路、声光报警器、显示器、无线通信模块和电源模块，所述单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路和总电压检测电路均与所述待检测电池组连接，所述单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路和总电压检测电路还均与所述微处理器连接，所述声光报警器和显示器均与所述微处理器连接，所述微处理器将采集的待检测电池组的电压和电流信息通过所述无线通信模块传送到移动终端，所述电源模块与所述微处理器连接、用于为所述电池巡检仪供电；

所述单体电流检测电路包括脉宽调制芯片、第一MOS管、第二MOS管、三极管、变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第一二极管，所述脉宽调制芯片的PWM引脚分别与所述第一电阻的一端、第一二极管的阴极和第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述变压器、第二MOS管的漏极和第二电容的一端连接，所述第一二极管的阳极和第三电阻的另一端均与所述第二MOS管的栅极连接，所述脉宽调制芯片的CS引脚通过所述第四电阻分别与所述第五电阻的一端、第一电容的一端、第二MOS管的源极和第二电阻的一端连接，所述第一电容的另一端和第二电阻的另一端均接地，所述第五电阻的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述第二电容的另一端连接。

在本实用新型所述的电池巡检仪中，所述单体电流检测电路还包括第六电阻，所述三极管的发射极通过所述第六电阻接地，所述第四电阻的阻值为4.7KΩ，所述第五电阻的阻值为50Ω，所述第二电容的电容值为30PF，所述第六电阻的阻值为100Ω。

在本实用新型所述的电池巡检仪中，所述单体电流检测电路还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第一MOS管的漏极连接，所述第七电阻的另一端与所述第二MOS管的漏极连接，所述第七电阻的阻值为80Ω。

在本实用新型所述的电池巡检仪中，所述单体电流检测电路还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第三电容的另一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三电容的电容值为50PF。

在本实用新型所述的电池巡检仪中，所述三极管为NPN型三极管，所述第一MOS管和第二MOS管均为N沟道MOS管。

在本实用新型所述的电池巡检仪中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、Zigbee模块、CDMA模块或WCDMA模块。

实施本实用新型的电池巡检仪，具有以下有益效果：由于设有微处理器、待检测电池组、单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路、总电压检测电路、声光报警器、显示器、无线通信模块和电源模块，微处理器将采集的待检测电池组的电压和电流信息通过无线通信模块传送到移动终端，单体电流检测电路包括脉宽调制芯片、第一MOS管、第二MOS管、三极管、变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第一二极管，单体电流检测电路使用的元器件较少，这样就可以节省硬件成本，因此能随时随地查看检测的电池数据、电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型电池巡检仪一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中单体电流检测电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型电池巡检仪实施例中，该电池巡检仪的结构示意图如图1所示。图1中，该电池巡检仪包括微处理器1、待检测电池组2、单体电流检测电路3、单体电压检测电路4、温度采集单元5、总电流检测电路6、总电压检测电路7、声光报警器8、显示器9、无线通信模块10和电源模块11，其中，单体电流检测电路3、单体电压检测电路4、温度采集单元5、总电流检测电路6和总电压检测电路7均与待检测电池组2连接，单体电流检测电路3、单体电压检测电路4、温度采集单元5、总电流检测电路6和总电压检测电路7还均与微处理器1连接，单体电流检测电路3用于采集待检测电池组2中单体电池的电流，单体电压检测电路4用于采集待检测电池组2中单体电池的电压，温度采集单元5用于采集的温度，总电流检测电路6用于采集待检测电池组2的电流，总电压检测电路7用于采集待检测电池组2的电压。

本实施例中，声光报警器8和显示器9均与微处理器1连接，微处理器1将采集的待检测电池组2的电压和电流信息通过无线通信模块10传送到移动终端，这样管理人员就能随时随地查看检测的电池数据，电源模块11与微处理器1连接、用于为该电池巡检仪供电。

上述无线通信模块10可以是蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、Zigbee模块、CDMA模块或WCDMA模块等。移动终端可以是手机或平板电脑。

图2为本实施例中单体电流检测电路的电路原理图，图2中，该单体电流检测电路3包括脉宽调制芯片U1、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、三极管VT、变压器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2和第一二极管D1，其中，脉宽调制芯片U1的PWM引脚分别与第一电阻R1的一端、第一二极管D1的阴极和第三电阻R3的一端连接，第一电阻R1的另一端与第一MOS管Q1的栅极连接，第一MOS管Q1的漏极分别与变压器、第二MOS管Q2的漏极和第二电容C2的一端连接，第一二极管D1的阳极和第三电阻R3的另一端均与第二MOS管Q2的栅极连接，脉宽调制芯片U1的CS引脚通过第四电阻R4分别与第五电阻R5的一端、第一电容C1的一端、第二MOS管Q2的源极和第二电阻R2的一端连接，第一电容C1的另一端和第二电阻R2的另一端均接地，第五电阻R5的另一端与三极管VT的集电极连接，三极管VT的发射极接地，三极管VT的基极与第二电容C2的另一端连接。

该单体电流检测电路3相对于传统的电流检测电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以节省硬件成本。另外，第四电阻R4和第五电阻R5均为限流电阻，第四电阻R4用于对脉宽调制芯片U1的CS引脚所在的支路进行过流保护，第五电阻R5用于对三极管VT的集电极所在的支路进行过流保护。第二电容C2为耦合电容，用于防止第二MOS管Q2与三极管VT之间的干扰，因此电路的安全性和可靠性较高。

值得一提的是，本实施例中，第四电阻R4的阻值为4.7KΩ，第五电阻R5的阻值为50Ω，第二电容C2的电容值为30PF。三极管VT为NPN型三极管，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2均为N沟道MOS管。当然，在本实施例的一些情况下，三极管VT也可以为PNP型三极管，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2也可以均为P沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，脉宽调制芯片U1的PWM引脚输出的是脉冲宽度调制信号，当脉宽调制芯片U1的PWM引脚输出高电平时，由于第三电阻R3的取值远大于第一电阻R1，这样可以保证第一MOS管Q1比第二MOS管Q2先导通；第一MOS管Q1导通后，变压器就有电流流经第一MOS管Q1的漏极和源极，这个电流在第一MOS管Q1的导通电阻上形成电压降；随后第二MOS管Q2的导通就将第一MOS管Q1的漏极和源极之间的电压降通过第四电阻R4送到脉宽调制芯片U1的CS引脚，因为第一MOS管Q1的漏极和源极之间的电压降很低，此时无法驱动三极管VT，所以三极管VT是截止的，保证第一MOS管Q1的漏极和源极之间的电压降不受三极管Q3的影响。

当脉宽调制芯片U1的PWM引脚输输出低电平时，第一二极管D1正向导通，使第二MOS管Q2的栅极电荷快速释放而截至，从而停止检测通过第一MOS管Q1中漏极和源极的电流，随后当第一电阻R1释放完第一MOS管Q1的栅极电荷时，第一MOS管Q1截止，第一MOS管Q1的漏极变为高电位，驱动三极管VT导通，三极管VT导通使第一电容C1上的电荷释放为零，为下一周期的电流检测(即脉宽调制芯片U1的PWM引脚输出高电平时)做好准备。

本实施例中，该单体电流检测电路3还包括第六电阻R6，三极管VT的发射极通过第六电阻R6接地，第六电阻R6的阻值为100Ω。第六电阻R6为限流电阻，用于对三极管VT的发射极所在的支路进行过流保护，这样可以进一步提高电路的安全性和可靠性。

本实施例中，单体电流检测电路3还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端与第一MOS管Q1的漏极连接，第七电阻R7的另一端与第二MOS管Q2的漏极连接，第七电阻R7的阻值为80Ω。第七电阻R7用于对第一MOS管Q1与第二MOS管Q2之间的支路进行过流保护，这样可以更进一步增强电路的安全性和可靠性。

本实施例中，该单体电流检测电路还包括第三电容C3，第三电容C3的一端与第三电阻R3的另一端连接，第三电容C3的另一端与第二MOS管Q2的栅极连接，第三电容C3的电容值为50PF。第三电容C3为耦合电容，用于防止第一MOS管Q1与第二MOS管Q2之间的干扰，以更进一步增强防干扰的效果。

总之，本实施例中，由于微处理器1将采集的待检测电池组的电压和电流信息通过无线通信模块10传送到移动终端，这样管理人员就能随时随地查看检测的电池数据。另外，单体电流检测电路3使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以节省硬件成本。该单体电流检测电路3中设有限流电阻和耦合电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池巡检仪，其特征在于，包括微处理器、待检测电池组、单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路、总电压检测电路、声光报警器、显示器、无线通信模块和电源模块，所述单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路和总电压检测电路均与所述待检测电池组连接，所述单体电流检测电路、单体电压检测电路、温度采集单元、总电流检测电路和总电压检测电路还均与所述微处理器连接，所述声光报警器和显示器均与所述微处理器连接，所述微处理器将采集的待检测电池组的电压和电流信息通过所述无线通信模块传送到移动终端，所述电源模块与所述微处理器连接、用于为所述电池巡检仪供电；

所述单体电流检测电路包括脉宽调制芯片、第一MOS管、第二MOS管、三极管、变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第一二极管，所述脉宽调制芯片的PWM引脚分别与所述第一电阻的一端、第一二极管的阴极和第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述变压器、第二MOS管的漏极和第二电容的一端连接，所述第一二极管的阳极和第三电阻的另一端均与所述第二MOS管的栅极连接，所述脉宽调制芯片的CS引脚通过所述第四电阻分别与所述第五电阻的一端、第一电容的一端、第二MOS管的源极和第二电阻的一端连接，所述第一电容的另一端和第二电阻的另一端均接地，所述第五电阻的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述第二电容的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的电池巡检仪，其特征在于，所述单体电流检测电路还包括第六电阻，所述三极管的发射极通过所述第六电阻接地，所述第四电阻的阻值为4.7KΩ，所述第五电阻的阻值为50Ω，所述第二电容的电容值为30PF，所述第六电阻的阻值为100Ω。

3.根据权利要求2所述的电池巡检仪，其特征在于，所述单体电流检测电路还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第一MOS管的漏极连接，所述第七电阻的另一端与所述第二MOS管的漏极连接，所述第七电阻的阻值为80Ω。

4.根据权利要求3所述的电池巡检仪，其特征在于，所述单体电流检测电路还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第三电容的另一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三电容的电容值为50PF。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电池巡检仪，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管，所述第一MOS管和第二MOS管均为N沟道MOS管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的电池巡检仪，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、Zigbee模块、CDMA模块或WCDMA模块。