CN208888352U - 一种用于UMDs的电池电压巡检系统 - Google Patents

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王昕�
张勇
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Abstract

本实用新型提供一种用于UMDs的电池电压巡检系统,涉及电池检测技术领域。该系统包括电压整流模块、继电器模块、自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;电压整流模块输入端连接220V交流电,第一电压输出端连接继电器模块,第二电压输出端连接自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;继电器模块常闭触点连接被检测电池,继电器模块第一电压输出端连接电压检测比较模块输入端,继电器模块第二电压输出端连接自动循环计数模块电源端;电压比较检测模块电压输出端连接显示模块输入端。本实用新型解决现有技术中存在的不能在电池工作时即时检测电池的电压等问题,当进行电池检测时,不必拆卸电源装置,同时还可以即时显示电池电压。

Description

一种用于UMDs的电池电压巡检系统
技术领域
本实用新型涉及电池检测技术领域,尤其涉及一种用于UMDs的电池电压巡检系统。
背景技术
由于雷击、短路故障重合闸、工厂内部电网故障或启动冲击性负荷等原因,造成的电网电压有效值下跌至额定值的90%-10%并持续50ms到600ms的现象,称为晃电故障。由晃电故障产生的电能质量问题,会导致生产延误、产品质量降低、设备损坏甚至引发安全事故。特别是对发电造纸、钢铁冶金、石化化工等要求连续作业的企业来说,因晃电中断生产,将带来重大经济损失及安全隐患。
针对企业电气系统中要求连续作业的设备来说,因晃电或突然断电中断生产,将带来重大经济损失及安全隐患;现有的不间断电机保护设备(简称UMDs)在电网发生晃电或突然断电时,UMDs需要将备用电池在直流母线处进行投切操作,其中一个电压稳定,安全性能较高的电池组可以为电气设备提供良好的电能,因此电池检测装置就显得尤为重要。目前对于电池检测工作,主要针对电池的电流、电压、容量、内阻、温度等参数进行检测。然而现有的电池检测装置一般只能检测一个电池,且在检测时需拆下电池检测,然后再接入原电路中,不能完成多个电池循环自动检测。这样检测方式效率低,耗费大量时间,影响电气设备的运行效率,人力成本高,影响企业利润。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种用于UMDs的电池电压巡检系统,来解决现有技术中存在的不能在电池工作时即时检测电池的电压等问题。当进行电池检测时,不必拆卸电源装置,同时还可以即时显示电池电压。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:
一种用于UMDs的电池电压巡检系统,包括电压整流模块、继电器模块、自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;
电压整流模块的输入端连接220V交流电,电压整流模块的第一电压输出端连接继电器模块,电压整流模块的第二电压输出端连接自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;继电器模块常闭触点连接被检测电池,继电器模块的第一电压输出端连接电压检测比较模块的输入端,继电器模块的第二电压输出端连接自动循环计数模块的电源端;电压比较检测模块的电压输出端连接显示模块的输入端。
所述电压整流模块包括电源开关按钮、稳压电路和整流电路;电源开关按钮一端作为电压整流模块的输入端连接220V交流电,电源开关按钮另一端连接整流电路输入端;整流电路输出端连接稳压电路输入端,整流电路输出端同时作为电压整流模块的第一输出端连接继电器模块;稳压电路输出端作为电压整流模块的第二输出端连接自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;所述稳压电路为两个稳压器串联。
所述继电器模块包括依次串联的五组继电器,该串联结构内各继电器的常闭触点连接被检测电池,各继电器的常开触点即为第二电压输出端,与自动循环计数模块连接;继电器模块的第一电压输出端连接电压检测比较模块的输入端。
所述自动循环计数模块包括时基电路芯片和六个十进制计数器,时基电路芯片的时钟信号输出端连接第一个十进制计数器的触发端,同时时钟信号输出端与每一个十进制计数器的EN端均通过一个与门逻辑器相与,各与门逻辑器的输出端对应连接下一个十进制计数器的触发端,将上一个十进制计数器的0out端与下一个十进制计数器的RST端相连,按此连接方式依次连接六个十进制计数器;各十进制计数器的计数输出端分别对应连接继电器模块中相应的继电器的常开触点。
所述电压检测比较模块包括电压比较器芯片及其拓扑电路,所述继电器模块的第一电压输出端通过该拓扑电路连接电压比较器芯片的输入端。
所述电压检测比较模块还包括报警器,电压比较器芯片的Vout端与报警器的电压输入端连接。
所述显示模块包括AD转换器、显示器和指示灯;AD转换器的输入端作为显示模块的输入端,AD转换器的输出端连接显示器;指示灯包括红灯、黄灯和绿灯,红灯的输入端与电压比较器芯片的Vout端连接,黄灯的输入端与时基电路芯片的时钟信号输出端连接,绿灯直接通过电源与地连接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型提供的用于UMDs的电池电压巡检系统,采用两个稳压器串联,将稳定的直流电压供给整个检测装置,实现一种安全性能高的电压整流装置;将计数器和与门逻辑器连接,不再需要人为重新启动计数功能,实现自动循环计数功能;将所有继电器分为五组,便于电压值的测量,当继电器发生故障时,维修人员可以快速定位,减少损失;采用电压比较器芯片,大大简化电路,而且扩大了电压检测范围,并用发光二极管表示装置的运行状态。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的用于UMDs的电池电压巡检系统结构框图;
图2为本实用新型实施例提供的电压整流模块的电路原理图;
图3是本发明新型实施例提供的电压检测比较模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示,本实施例的用于UMDs的电池电压巡检系统,包括电压整流模块、继电器模块、自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块。
电压整流模块的电路原理图如图2所示,220V交流电网电压通过变压器转换为14V交流电压,该低压交流电通过二极管整流为直流电。其中的整流电路和稳压器为整个系统提供电压,其中整流电路输出端输出直流电压为继电器模块供电,电压值为20V,该直流电压继续经过稳压器,输出稳定直流电压5V为自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块供电。
继电器模块包括依次串联的五组继电器,其串联的方式可以很好的将电压信号逐个传递至电压检测比较模块,在计数器复位时,继电器重新循环依次导通。该串联结构内各继电器的常闭触点连接被检测电池,各继电器的常开触点与自动循环计数模块连接,继电器模块的第一电压输出端连接电压检测比较模块的输入端。
自动循环计数模块包括时基电路芯片和六个十进制计数器。本实施例中,时基电路芯片采用HA17555,十进制计数器采用HCF4017B。时基电路芯片HA17555产生时钟信号,周期时间为3.12S,时钟信号触发计数器HCF4017B进行计数,产生数字信号导通继电器模块中相应的继电器,时钟信号不仅触发第一个十进制计数器,而且与每一个计数器的EN端均通过一个与门逻辑器相与,各与门逻辑器的输出值作为下一个计数器的触发信号,将上一个十进制计数器的0out端与下一个十进制计数器的RST端相连,按此连接方式依次连接六个十进制计数器,使其实现自动循环计数功能。各十进制计数器的计数输出端分别对应连接继电器模块中相应的继电器的常开触点。
电压检测比较模块包括报警器、电压比较器芯片及其拓扑电路,继电器模块的第一电压输出端通过该拓扑电路连接电压比较器芯片的输入端,电压比较器芯片的Vout端与报警器的电压输入端连接。被检测电压作为检测值与标准电压相比较,当检测电压在安全范围内时,显示模块中的绿灯亮起,当检测电压在安全范围外时,报警器发出警报,显示模块中的红灯亮起。本实施例中,电压检测比较模块的电路原理如图3所示,其中电池电压经两个串联稳压二极管,分别输入到电压比较器HA17393的Vin-1和Vin-2端,通过滑动变阻器来改变Vin+1和Vin+2的输入电压值,将电压比较后的结果通过Vout端输出。
显示模块包括AD转换器、显示器和指示灯。AD转换器的输入端作为显示模块的输入端,AD转换器的输出端连接显示器;指示灯包括红灯、黄灯和绿灯,红灯的输入端与电压比较器芯片HA17393的Vout端连接,黄灯的输入端与时基电路芯片HA17555的时钟信号输出端连接,绿灯直接通过电源与地连接。显示模块在显示电压时,首先电压检测信号和电池标号经过拓扑电路输入到AD转换器中,AD转换器的输出端与显示器相连接,显示器实时显示出电池的电压值和相应的电池编号。
本实施例提供的用于UMDs的电池电压巡检系统,采用电压整流模块内的开关按钮控制电池电压巡检系统的运行与关断,当按下开关按钮,电压整流模块开始工作,为电池电压巡检系统供电。其内部的整流电路将市电整流,输出20V的直流电压为整个电池电压巡检系统供电。系统开始运行后,自动循环计数模块产生数字信号导通继电器模块内相应的继电器。继电器导通后被检测电池电压信号传递至电压检测模块,电压检测比较模块将被检测电池电压作为检测值与标准电压相比较,当电池电压在安全范围内时,显示模块中的绿灯亮起,并在检测下一个电池电压时黄灯亮,当电池电压不在安全范围内时,显示模块中的红灯亮起,同时电压检测比较模块的报警器发出警报。电池电压巡检系统在检测完一个完整周期后,在自动循环计数模块作用下自动循环检测,以便维护人员及时进行维护,使系统安全稳定运行。
现有电池检测装置的整流模块,是通过变压器将市网电压转化为低电压后整流,此后并不经过稳压装置。本实用新型采用两个稳压器串联,将稳定的直流电压供给整个检测装置,实现一种安全性能高的电压整流装置。
现有电池检测装置的计数模块使用计数器实现计数功能,并不能自动循环计数。本实用新型将计数器和与门逻辑器连接,不再需要人为重新启动计数功能,实现自动循环计数功能。
现有电池检测装置的继电器之间没有电气连接。本实用新型将所有继电器分为五组,便于电压值的测量,当继电器发生故障时,维修人员可以快速定位,减少损失。
现有电池检测装置的电压比较部分多用单个电压比较器,电路复杂。本实用新型采用集成式电压比较器(相当于一个芯片),大大简化电路,而且扩大了电压检测范围。
现有电池检测装置个别有显示和按键单元,功能一般较少,仅仅用于装置的开关和电压值的显示。本实用新型中的显示屏可同时显示电池的相应编号,并用发光二极管表示装置的运行状态。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种用于UMDs的电池电压巡检系统,其特征在于:该系统包括电压整流模块、继电器模块、自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;
电压整流模块的输入端连接220V交流电,电压整流模块的第一电压输出端连接继电器模块,电压整流模块的第二电压输出端连接自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;继电器模块常闭触点连接被检测电池,继电器模块的第一电压输出端连接电压检测比较模块的输入端,继电器模块的第二电压输出端连接自动循环计数模块的电源端;电压比较检测模块的电压输出端连接显示模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的用于UMDs的电池电压巡检系统,其特征在于:所述电压整流模块包括电源开关按钮、稳压电路和整流电路;电源开关按钮一端作为电压整流模块的输入端连接220V交流电,电源开关按钮另一端连接整流电路输入端;整流电路输出端连接稳压电路输入端,整流电路输出端同时作为电压整流模块的第一输出端连接继电器模块;稳压电路输出端作为电压整流模块的第二输出端连接自动循环计数模块、电压检测比较模块和显示模块;所述稳压电路为两个稳压器串联。
3.根据权利要求1所述的用于UMDs的电池电压巡检系统,其特征在于:所述继电器模块包括依次串联的五组继电器,该串联结构内各继电器的常闭触点连接被检测电池,各继电器的常开触点即为第二电压输出端,与自动循环计数模块连接;继电器模块的第一电压输出端连接电压检测比较模块的输入端。
4.根据权利要求3所述的用于UMDs的电池电压巡检系统,其特征在于:所述自动循环计数模块包括时基电路芯片和六个十进制计数器,时基电路芯片的时钟信号输出端连接第一个十进制计数器的触发端,同时时钟信号输出端与每一个十进制计数器的EN端均通过一个与门逻辑器相与,各与门逻辑器的输出端对应连接下一个十进制计数器的触发端,将上一个十进制计数器的Oout端与下一个十进制计数器的RST端相连,按此连接方式依次连接六个十进制计数器;各十进制计数器的计数输出端分别对应连接继电器模块中相应的继电器的常开触点。
5.根据权利要求4所述的用于UMDs的电池电压巡检系统,其特征在于:所述电压检测比较模块包括电压比较器芯片及其拓扑电路,所述继电器模块的第一电压输出端通过该拓扑电路连接电压比较器芯片的输入端。
6.根据权利要求5所述的用于UMDs的电池电压巡检系统,其特征在于:所述电压检测比较模块还包括报警器,电压比较器芯片的Vout端与报警器的电压输入端连接。
7.根据权利要求6所述的用于UMDs的电池电压巡检系统,其特征在于:所述显示模块包括AD转换器、显示器和指示灯;AD转换器的输入端作为显示模块的输入端,AD转换器的输出端连接显示器;指示灯包括红灯、黄灯和绿灯,红灯的输入端与电压比较器芯片的Vout端连接,黄灯的输入端与时基电路芯片的时钟信号输出端连接,绿灯直接通过电源与地连接。
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