CN208423095U - 一种新型蓄电池组远程在线维护装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型蓄电池组远程在线维护装置，包括微处理器、内阻测量控制单元、放电控制单元、充电控制单元、均衡单元、短信模块、电压采样模块、片外A/D转换模块、电流采样模块、温度采样模块、存储模块和触控液晶屏模块。本实用新型一种新型蓄电池组远程维护装置通过与每节电池连接和母线电压两端的连接，可以实现单体电池及蓄电池组的状态全方位的实时采集，并通过对于蓄电池数据的分析发出蓄电池故障告警信号。同时可以实现对蓄电池组的实时维护，及时处理蓄电池问题，避免停电后设备瘫痪。还可以通过对蓄电池的在线均衡和在线核容从而提升蓄电池寿命，减少电池更换费用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种新型蓄电池组远程在线维护装置。
背景技术
在通信设备、电力二次设备及动力设备等系统中，蓄电池组是重要的储能设备，它可保证通信设备及动力设备的不间断供电。如果不能妥善地管理使用蓄电池组，例如过充电、过放电及电池老化等现象都会导致电池损坏或电池容量急剧下降。即使只有一节电池性能恶化，也会严重影响整组电池的性能，从而影响设备的正常供电。因此，及时可靠的对电池组进行巡回检测对于维护通信系统设备的正常运转具有十分重要的意义。因为电池安装以后，可能没有专人管理，人工检修不易，成本高。在当前，蓄电池的检测和维护装置，仅局限于电池巡检仪、放电仪、内阻测试仪等，但都存在功能单一、只能检测不能维护的缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种新型蓄电池组远程在线维护装置，该装置能够实时监控蓄电池组的运行状态、容量、内阻、电压和在线自动均衡放电控制，并能及时对异常情况进行短信告警提醒。
本实用新型采取的技术方案为：
一种新型蓄电池组远程在线维护装置，包括微处理器、内阻测量控制单元、放电控制单元、充电控制单元、均衡单元、短信模块、电压采样模块、片外A/D转换模块、电流采样模块、温度采样模块、存储模块、触控液晶屏模块。
所述微处理器分别与内阻测量控制单元、放电控制单元、充电控制单元、均衡单元、短信模块、电压采样模块、片外A/D转换模块、电流采样模块、温度采样模块、存储模块、触控液晶屏模块相连。
所述微处理器设有片内A/D转换模块和USART全双工通用同步/异步串行收发模块，其中，片内A/D转换模块与电流采集模块相连，USART全双工通用同步/异步串行收发模块与短信模块和触控液晶屏相连。
所述短信模块包括GSM模块、SIM卡座单元、SIM卡保护单元、天线单元；SIM卡座单元、SIM卡保护单元和天线单元与GSM模块的一侧相连，GSM模块另一侧与微处理器相连，能够将设备的异常告警情况及时发送。
所述的电压采样模块包括单体电压采样模块、母线电压采样模块，其中单体电压模块与片外A/D转换模块相连，母线电压采样模块与微处理器的片内A/D转换模块相连。
本实用新型一种新型蓄电池组远程在线维护装置，有益效果是：通过与每节电池连接和母线电压两端的连接，可以实现单体电池及蓄电池组的状态全方位的实时采集，并通过对于蓄电池数据的分析发出蓄电池故障告警信号。同时可以实现对蓄电池组的实时维护，及时处理蓄电池问题，避免停电后设备瘫痪。还可以通过对蓄电池的在线均衡和在线核容从而提升蓄电池寿命，减少电池更换费用。
附图说明
图1是本实用新型一种新型蓄电池组远程在线维护装置现场和使用示意图。
图2是实用新型一种新型蓄电池组远程在线维护装置的结构和原理方框图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特性、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述。
如图1所示，一种新型蓄电池组远程在线维护装置的现场和使用示意图，通过将蓄电池组的每一节电池的两端都接在设备上，再将母线电压采样接口和电流采样接口接上，即可对蓄电池启动实时监控。
如图2所示，一种新型蓄电池组远程在线维护装置，包括微处理器、内阻测量控制单元、放电控制单元、充电控制单元、均衡单元、短信模块、电压采样模块、片外A/D转换模块、电流采样模块、温度采样模块、存储模块和触控液晶屏模块。所述微处理器分别与内阻测量控制单元、放电控制单元、充电控制单元、均衡单元、短信模块、电压采样模块、片外A/D转换模块、电流采样模块、温度采样模块、存储模块、触控液晶屏模块相连。
所述的微处理器设有片内A/D转换模块和USART全双工通用同步/异步串行收发模块，其中片内A/D转换模块与电流采集模块相连，USART全双工通用同步/异步串行收发模块与短信模块和触控液晶屏相连。
所述的短信模块包括GSM模块、SIM卡座单元、SIM卡保护单元和天线单元，并且SIM卡座单元、SIM卡保护单元和天线单元与GSM模块的一侧相连，GSM模块另一侧与微处理器相连。这样能够将设备的异常告警情况及时发送。
所述的电压采样模块包括单体电压采样模块和母线电压采样模块，其中单体电压模块与片外A/D转换模块相连，母线电压采样模块与微处理器片内A/D转换模块相连。
各个部件模块详细举例：
微处理器采用STM 32单片机。
内阻测量控制单元采用中国专利“一种蓄电池组容量均衡管理器”（申请号：2017108319865.9；申请日：2017.9.15）所记载的连接在STM32单片机上的“内阻测量电路。”内阻测量控制单元接A/D芯片，A/D芯片将模拟量转换成数字量。
放电控制单元、充电控制单元采用霍尔电流传感器HEC100-C8，测量范围0---100A，4V输出，±15V供电。输出电压的采集则采用电流转换器，电流转换器与霍尔电流传感器联动工作原理：
充放电霍尔电流传感器将0---100A的电流信号转换成0---4V的电压信号。0A电流输出电压0V，100A电流输出电压4V，电流转换器采集霍尔电流传感器输出的电压信号按照4V/100A的比例进行换算，计算得出电池串的充放电电流。
浮充霍尔电流传感器将0---10A的电流信号转换成0---4V的电压信号。0A电流输出电压0V，10A电流输出电压4V，电流转换器采集霍尔电流传感器输出的电压信号按照4V/10A的比例进行换算，计算得出电池串的浮充电流电流。
均衡单元可以采用中国专利“蓄电池组电压均衡器”（申请号：201010584058.7；申请日：2010.12.07）所记载的均衡器。
GSM模块采用西门子的TC35iGSM模块。
单体电压采样模块采用ADS1115芯片，用于对蓄电池端电压进行采集。
母线电压采样模块采用中国专利“一种蓄电池监测装置”（申请号：201520372286.6；申请日：2015.06.02）记载的“母线电压采样电路”，所述母线电压采样电路包括电阻分压电路，所述电阻分压电路的输出端依次连接有光耦隔离电路、信号放大电路以及滤波电路，所述滤波电路的输出端与STM 32单片机的输入端连接。母线电压采样模块对母线电压进行监测。
片内A/D转换模块，用于模拟信号转换为数字信号也就是把连续的波经过抽样定理转换为数字信号，然后交给STM 32单片机处理。
片外A/D转换模块采用双通道16位AD转换器AD7705。
电流采样模块可以采用中国专利“一种正端电流采样电路”（申请号：201420440109.2；申请日：2014.08.06）记载的一种电流采样电路。
温度采样模块采用0.1%的温度电阻RV，使用高精度AD采集温度电阻阻值变化，通过查表得出蓄电池内部的确切温度。
存储模块采用miniC-S301串口数据存储模块。
触控液晶屏模块采用三星5寸480*640带触摸LTP500GV-F01工业级液晶屏。
Claims (4)
1.一种新型蓄电池组远程在线维护装置，包括微处理器、内阻测量控制单元、放电控制单元、充电控制单元、均衡单元、短信模块、电压采样模块、片外A/D转换模块、电流采样模块、温度采样模块、存储模块、触控液晶屏模块；其特征在于：
所述微处理器分别与内阻测量控制单元、放电控制单元、充电控制单元、均衡单元、短信模块、电压采样模块、片外A/D转换模块、电流采样模块、温度采样模块、存储模块、触控液晶屏模块相连。
2.根据权利要求1所述一种新型蓄电池组远程在线维护装置，其特征在于：所述微处理器设有片内A/D转换模块和USART全双工通用同步/异步串行收发模块，其中，片内A/D转换模块与电流采集模块相连，USART全双工通用同步/异步串行收发模块与短信模块和触控液晶屏相连。
3.根据权利要求1所述一种新型蓄电池组远程在线维护装置，其特征在于：所述短信模块包括GSM模块、SIM卡座单元、SIM卡保护单元、天线单元；SIM卡座单元、SIM卡保护单元和天线单元与GSM模块的一侧相连，GSM模块另一侧与微处理器相连，能够将设备的异常告警情况及时发送。
4.根据权利要求1所述一种新型蓄电池组远程在线维护装置，其特征在于：所述的电压采样模块包括单体电压采样模块、母线电压采样模块，其中单体电压模块与片外A/D转换模块相连，母线电压采样模块与微处理器的片内A/D转换模块相连。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109991544A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-09 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 一种新型在线远程核对性容量试验的拓扑结构和控制方法 |
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2018
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