CN208110012U - 一种蓄电池组的智能检测装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池组的智能检测装置，包括壳体、开关电源、控制电路、3G通讯及执行模块、检测电路、GPRS模块、主控模块，开关电源、控制电路、3G通讯及执行模块、检测电路、GPRS模块、主控模块通过导线连接并安装在电路板上，电路板安装在壳体内，壳体安装在蓄电池组控制柜内。本新型利用现有成熟3G通讯及执行模块控制蓄电池组的检测，以及通过成熟的GRPS模块传输信号，多路检测电路分别对多只蓄电池进行性能检测，当其中任意一只蓄电池性能不佳时，GRPS模块会经无线移动网络发射出无线数字信号对管理人员进行提示，达到不需要到现场对蓄电池进行频繁检测，没有蓄电池发生故障时，不需到现场进行检测更换，减少了到现场的次数，省时省力、管理方便的目的。

Description

一种蓄电池组的智能检测装置

技术领域

本实用新型涉及蓄电池检测领域，特别是一种蓄电池组的智能检测装置。

背景技术

蓄电池是一种广泛使用的可充电电源。蓄电池作为用电设备的UPS不间断电源时，在用电设备输入电源发生断电时，能经用电设备配套的控制电路输出电源至用电设备，保证用电设备在输入电源停止时，任然能在一段时间内正常工作；当蓄电池发生故障时（比如单只电池断极），会造成处于串联状态的所有蓄电池无法正常使用，导致用电设备停电后无法正常工作；因此，平时对蓄电池的检测是保证停电后用电设备能继续得电工作的前提。现有对应用于UPS不间断电源的蓄电池检测，是依靠人为到现场用检测设备检测，管理上非常不便，检测费时费力，无法实现在远端进行蓄电池的性能检测。

发明内容

为了克服现有对应用于UPS不间断电源的蓄电池检测，无法实现远端检测存在的弊端，本实用新型提供了远端管理方需要进行蓄电池性能检测时，只需要用网络设备（电脑、手机等）给3G通讯及执行模块发出一个指令，3G通讯及执行模块和控制电路会自动断开处于串联状态下的蓄电池组，多路检测电路分别对多只蓄电池进行性能检测，当其中任意一只蓄电池性能不佳时，GRPS模块会经无线移动网络发射出无线数字信号，管理方在任何地方通过通讯设备接收到无线信号后，通讯设备能发出一段时间报警信号（相当于管理方身边的通信设备电话号码被拨通，通信设备发出声音），这样管理人员就能在远端及时掌握有蓄电池发生故障，以及时到达现场对故障的一只或多只蓄电池进行更换（到现场可采用现有检测设备进行蓄电池性能检测）；由此达到不需要到现场对蓄电池进行频繁检测，在没有蓄电池发生故障时，不需要到现场进行检测更换，减少了到现场的次数，省时省力、管理方便的一种蓄电池组的智能检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种蓄电池组的智能检测保护装置，其特征在于包括壳体、开关电源、控制电路、3G通讯及执行模块、检测电路、GPRS模块、主控模块，开关电源、控制电路、3G通讯及执行模块、检测电路、GPRS模块、主控模块安装在电路板上，电路板安装在壳体内，壳体安装在蓄电池组控制柜内，开关电源的电源输入两端分别与220V交流电源两极通过导线连接，开关电源的电源输出两端和3G通讯及执行模块、GPRS模块、主控模块的正负两极电源输入端分别通过导线连接，3G通讯及执行模块的电源输出端和控制电路、检测电路的正极电源输入端通过导线连接，检测电路信号输出端和主控模块信号输入端通过导线连接，主控模块信号输出端和GPRS模块信号输入端通过RS485数据线连接，开关电源的电源输出端负极和控制电路负极电源输入端通过导线连接。

所述开关电源是220V交流电源转6V直流电源开关电源模块成品。

所述控制电路是多只继电器，多只继电器的正极电源输入端、负极电源输入端分别通过导线连接在一起，继电器的只数和处于串联状态的蓄电池组只数对应一致，每只继电器的控制电源输入端、常闭触点端分别和相邻两只蓄电池的正极、负极通过导线连接，继电器得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端断开后，相邻两只蓄电池的串联状态失效。

所述检测电路有相同的多套，检测电路的套数和处于串联状态的蓄电池组只数对应一致，每套检测电路包括可调电阻、电阻、NPN三极管、PNP三极管、继电器，其间通过电路板布线连接，第一只继电器其中一个常开触点端和可调电阻一端、电阻一端、PNP三极管发射极、第二只继电器控制电源输入端连接，可调电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和电阻另一端、PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极和第二只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器另一个常开触点端和NPN三极管发射极、第二只继电器负极电源输入端连接，每套检测电路的第一只继电器两个控制电源输入端和蓄电池组的其中一只蓄电池正、负两极连接，每套检测电路信号输出端第二只继电器的常闭触点端、第二只继电器的负极电源输入端和主控模块信号输入端通过导线连接。

所述3G通讯及执行模块是北京科星互联技术有限公司生产的GTH002-EG型3G通讯及执行模块成品，3G通讯及执行模块具有两个电源输入端、两路信号输入端、两路控制电源信号输出端，其内部SIM卡座卡入SIM卡后，在现有远程控制成熟技术下，可通过移动互联网传输及接收数据，3G通讯及执行模块的两路信号输入端和第二路控制电源信号输出端悬空不用，第一路控制电源信号输出端两个接线端分别和一只继电器正负两极电源输入端通过导线连接，3G通讯及执行模块两个电源输入端通电后，网络设备给3G通讯及执行模块发出控制信号后，在3G通讯及执行模块内部电路作用下，能控制第一路控制电源信号输出端是否输出正负两极电源，3G通讯及执行模块的正极电源输入端和继电器控制电源输入端通过导线连接。

所述GPRS模块是Air202T型号的通信模块成品，Air202模块具有四路工作频段，工作频段分别是： GSM850MHz， GSM900MHz， DCS1800MHz和PCS1900MHz。

所述主控模块是单片机模块成品，其主控芯片型号是STM8L052R8，单片机模块成品具有两个电源输入端，一路信号输入端，一路数字信号输出端。

本实用新型有益效果是：本新型使用时，在现有远程控制成熟技术下，管理人员在远端经互联网设备(包括PC机、手机)对3G通讯及执行模块发出控制信号后，和3G通讯及执行模块第一路控制电源信号输出端两个接线端相连的继电器正负两极电源输入端得电，继而，控制电路的多只继电器得电工作，将蓄电池组的蓄电池串联状态断开，每只蓄电池处于和任何一只蓄电池无连接状态，与此同时，每套检测电路的第一只继电器会得电工作，对每只蓄电池的正负两极输入的电源电压进行检测，如果某一套检测电路检测到一只蓄电池的性能不好，空载电压低于12V，那么，这套检测电路就会输出信号进入主控模块信号输入端，主控模块将信号转为数字信号输入GPRS模块信号输入端， GRPS模块会经无线移动网络发射出无线数字信号，管理方在任何地方通过通讯设备接收到无线信号后，通讯设备能发出一段时间报警信号（相当于管理方身边的通信设备电话号码被拨通，通信设备发出声音），这样管理人员就能在远端及时掌握有蓄电池发生故障，以及时达到现场对故障的一只或多只蓄电池进行更换（到现场可采用现有检测设备进行蓄电池性能检测）。本新型利用现有成熟的3G通讯及执行模块控制蓄电池组的检测，以及通过成熟的GRPS模块传输信号，由此达到不需要到现场对蓄电池进行频繁检测，在没有蓄电池发生故障时，不需要到现场进行检测更换，减少了到现场的次数，省时省力、管理方便的目的。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种蓄电池组的智能检测保护装置，包括壳体1、开关电源2、控制电路3、3G通讯及执行模块4、检测电路5、GPRS模块6、主控模块7，开关电源2、控制电路3、3G通讯及执行模块4、检测电路5、GPRS模块6、主控模块7安装在电路板上，电路板安装在壳体1内，壳体1安装在蓄电池组控制柜内。

图2中所示，开关电源IC1是220V交流电源转6V直流电源开关电源模块成品。控制电路是多只继电器J1、J2、J3、J4、J5，多只继电器J1、J2、J3、J4、J5的正极电源输入端、负极电源输入端分别通过导线连接在一起，继电器J1、J2、J3、J4、J5的只数和处于串联状态的蓄电池组G1、G2、G3、G4、G5只数对应一致，每只继电器的控制电源输入端、常闭触点端分别和相邻两只蓄电池G的正极、负极通过导线连接，继电器得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端断开后，相邻两只蓄电池G的串联状态失效。检测电路有相同的多套，检测电路的套数和处于串联状态的蓄电池组只数对应一致，每套检测电路包括可调电阻RP、电阻R、NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、继电器J6及J7，其间通过电路板布线连接，第一只继电器J6其中一个常开触点端和可调电阻RP一端、电阻R一端、PNP三极管Q2发射极、第二只继电器J7控制电源输入端连接，可调电阻RP另一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和电阻R另一端、PNP三极管Q2基极连接，PNP三极管Q2集电极和第二只继电器J7正极电源输入端连接，第一只继电器J6另一个常开触点端和NPN三极管Q1发射极、第二只继电器J7负极电源输入端连接，每套检测电路的第一只继电器J6两个控制电源输入端和蓄电池组的其中一只蓄电池正、负两极连接，每套检测电路信号输出端第二只继电器J7的常闭触点端、第二只继电器J7的负极电源输入端分别和主控模块IC3信号输入端1及2脚通过导线连接。3G通讯及执行模块IC2是北京科星互联技术有限公司生产的GTH002-EG型3G通讯及执行模块成品，3G通讯及执行模块IC2具有两个电源输入端VCC及GND、两路信号输入端、两路控制电源信号输出端，其内部SIM卡座卡入SIM卡后，在现有远程控制成熟技术下，可通过移动互联网传输及接收数据，3G通讯及执行模块IC2的两路信号输入端和第二路控制电源信号输出端悬空不用，第一路控制电源信号输出端两个接线端1及2脚分别和一只继电器J1正负两极电源输入端通过导线连接，3G通讯及执行模块IC2两个电源输入端通电后，网络设备给3G通讯及执行模块IC2发出控制信号后，在3G通讯及执行模块IC2内部电路作用下，能控制第一路控制电源信号输出端1 及2脚是否输出正负两极电源，3G通讯及执行模块IC2的正极电源输入端和继电器J1控制电源输入端通过导线连接。GPRS模块IC3是Air202T型号的通信模块成品，Air202模块具有四路工作频段，工作频段分别是： GSM850MHz， GSM900MHz， DCS1800MHz和PCS1900MHz。主控模块IC3是单片机模块成品，其主控芯片型号是STM8L052R8，单片机模块成品IC3具有两个电源输入端VCC及GND，一路信号输入端，一路数字信号输出端。IC4是用电设备配套的控制电路板。

图2中所示，开关电源的电源输入两端开关电源模块成品IC1的1及2脚分别220V交流电源两极通过导线连接。开关电源的电源输出两端开关电源模块成品IC1的3 及4脚和3G通讯及执行模块IC2正负两极电源输入端VCC及GND、GPRS模块IC4正负两极电源输入端VCC及GND、主控模块IC3正负两极电源输入端VCC及GND分别通过导线连接。3G通讯及执行模块的电源输出端继电器J1常开触点端和控制电路多只继电器的正极电源输入端、检测电路的多只继电器J6正极电源输入端通过导线连接。检测电路信号输出端继电器J7常闭触点端、继电器J7负极电源输入端和主控模块IC3信号输入端1及2脚通过导线连接，主控模块IC3信号输出端RS485数据输出端口和GPRS模块IC4信号输入端RS485数据输入端口通过RS485数据线连接，开关电源的电源输出端负极开关电源模块成品的4脚和控制电路多只继电器的负极电源输入端通过导线连接。

图2中所示，220V交流电源进入开关电源模块成品的1及2脚后，开关电源模块成品的3及4脚输出6V直流电源进入3G通讯及执行模块IC2、GPRS模块IC4、主控模块IC3的正负两极电源输入端。本新型使用时，在现有远程控制成熟技术下，管理人员在远端经互联网设备(包括PC机、手机)对3G通讯及执行模块IC2发出控制信号后，和3G通讯及执行模块IC2第一路控制电源信号输出端两个接线端相连的继电器J1正负两极电源输入端得电，继而，控制电路的多只继电器J1、J2、J3、J4、J5得电工作其控制电源输入端和常闭触点端断开，由于，每只继电器的控制电源输入端、常闭触点端分别和相邻两只蓄电池G的正极、负极连接，继电器得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端断开后，蓄电池组G的蓄电池串联状态断开，每只蓄电池处于和任何一只蓄电池无连接状态，与此同时，每套检测电路的第一只继电器J6会得电吸合其两个控制源输入端和两个常开触端分别连通，由于，每套检测电路的第一只继电器J6两个控制电源输入端和蓄电池组的其中一只蓄电池正、负两极连接，所以此刻其中一只蓄电池的正负两极输出的电源会进入可调电阻RP一端、第二只继电器J7负极电源输入端，当这只蓄电池性能尚好，电压值高于12V时，经可调电阻RP降压后电压高于NPN三极管Q1基极的0.7V起始电压，那么NPN三极管Q1、PNP三极管Q2会相继导通、继电器J7得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端断开；当这只蓄电池性能不好，电压值低于12V时，经可调电阻RP降压后电压低于NPN三极管Q1基极的0.7V起始电压，那么NPN三极管Q1、PNP三极管Q2会相继截止、继电器J7失电停止吸合其控制电源输入端和常闭触点端接通，由于，每套检测电路信号输出端第二只继电器J7的常闭触点端、第二只继电器J7的负极电源输入端和主控模块IC3信号输入端1及2脚通过导线连接，所以，如果被检测的蓄电池性能不好，那么，第二只继电器J7就会输出模拟电压信号进入主控模块IC3信号输入端1及2脚，主控模块IC3将信号转为数字信号输入至GPRS模块IC4信号输入端， GRPS模块IC4会经无线移动网络发射出无线数字信号，管理方在任何地方通过通讯设备接收到无线信号后，通讯设备能发出一段时间报警信号（相当于管理方身边的通信设备电话号码被拨通，通信设备发出声音），这样管理人员就能在远端及时掌握有蓄电池发生故障，以及时达到现场对故障的一只或多只蓄电池进行更换（到现场可采用现有检测设备进行蓄电池性能检测）。检测完毕后，管理人员在远端经互联网设备(包括PC机、手机)对3G通讯及执行模块再次发出控制信号后，和3G通讯及执行模块第一路控制电源信号输出端两个接线端相连的继电器J1正负两极电源输入端会失电，继而，控制电路的多只继电器J1、J2、J3、J4、J5失电停止工作其控制电源输入端和常闭触点端再次接通，蓄电池组多只蓄电池恢复串联状态，不影响UPS不间断电源的使用。本新型利用现有成熟的3G通讯及执行模块控制蓄电池组的检测，以及通过成熟的GRPS模块传输信号，由此达到不需要到现场对蓄电池进行频繁检测，在没有蓄电池发生故障时，不需要到现场进行检测更换，减少了到现场的次数，省时省力、管理方便的目的。

图2中所示，开关电源IC1是220V交流电源转6V直流电源开关电源模块成品，品牌是MEAN WELL/明纬、型号是LRS-35-6。

控制电路是多只继电器J1、J2、J3、J4、J5型号是DC6V/4123。多套检测电路中：可调电阻RP规格是1M；电阻R阻值是20K；NPN三极管Q1型号是9014；PNP三极管Q2型号是9012；继电器J7型号是DC6V/4123；继电器J6型号是 JQX-12F-2Z、具有两个电源输入端、两个控制电源输入端、两个常闭触点端、两个常开触点端。3G通讯及执行模块IC2配套的蓄电池J1型号是DC6V/4123。

本实施例为本实用新型较佳实例，并不用以限制本实用新型，凡在本实施例原则范围内做任何修改、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 (7)

1.一种蓄电池组的智能检测装置，其特征在于包括壳体、开关电源、控制电路、3G通讯及执行模块、检测电路、GPRS模块、主控模块，开关电源、控制电路、3G通讯及执行模块、检测电路、GPRS模块、主控模块安装在电路板上，电路板安装在壳体内，壳体安装在蓄电池组控制柜内，开关电源的电源输入两端分别与220V交流电源两极通过导线连接，开关电源的电源输出两端和3G通讯及执行模块、GPRS模块、主控模块的正负两极电源输入端分别通过导线连接，3G通讯及执行模块的电源输出端和控制电路、检测电路的正极电源输入端通过导线连接，检测电路信号输出端和主控模块信号输入端通过导线连接，主控模块信号输出端和GPRS模块信号输入端通过RS485数据线连接，开关电源的电源输出端负极和控制电路负极电源输入端通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池组的智能检测装置，其特征在于开关电源是220V交流电源转6V直流电源开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池组的智能检测装置，其特征在于控制电路是多只继电器，多只继电器的正极电源输入端、负极电源输入端分别通过导线连接在一起，继电器的只数和处于串联状态的蓄电池组只数对应一致，每只继电器的控制电源输入端、常闭触点端分别和相邻两只蓄电池的正极、负极通过导线连接。

4.根据权利要求1所述的一种蓄电池组的智能检测装置，其特征在于检测电路有相同的多套，检测电路的套数和处于串联状态的蓄电池组只数对应一致，每套检测电路包括可调电阻、电阻、NPN三极管、PNP三极管、继电器，其间通过电路板布线连接，第一只继电器其中一个常开触点端和可调电阻一端、电阻一端、PNP三极管发射极、第二只继电器控制电源输入端连接，可调电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和电阻另一端、PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极和第二只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器另一个常开触点端和NPN三极管发射极、第二只继电器负极电源输入端连接，每套检测电路的第一只继电器两个控制电源输入端和蓄电池组的其中一只蓄电池正、负两极连接，每套检测电路信号输出端第二只继电器的常闭触点端、第二只继电器的负极电源输入端和主控模块信号输入端通过导线连接。

5.根据权利要求1所述的一种蓄电池组的智能检测装置，其特征在于3G通讯及执行模块型号是GTH002-EG。

6.根据权利要求1所述的一种蓄电池组的智能检测装置，其特征在于GPRS模块型号是Air202T，Air202模块具有四路工作频段，工作频段分别是： GSM850MHz， GSM900MHz，DCS1800MHz和PCS1900MHz。

7.根据权利要求1所述的一种蓄电池组的智能检测装置，其特征在于主控模块是单片机模块，其主控芯片型号是STM8L052R8。