CN2278224Y - 蓄电池组自动监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种蓄电池组自动监测仪,其主要特征是采样电路使用微型继电器驱动,革除了预处理电路,实现整机以电位浮动跟随方式工作,消除了高共模电压对测量的影响,从而克服了非线性失真和温漂,使可靠性和测量精度大幅度提高,成本大为下降。该仪器可对一组以上的蓄电池组中每节蓄电池的工况电压进行自动监测、数据处理、显示、告警,非常适合通信系统特别是邮电部门使用。
Description
本实用新型属于测量电变量技术领域，具体地说是一种蓄电池组自动监测仪。
在通信用的电源中，一般是将24节蓄电池(每节2V)串联形成蓄电池组以48V电压供电。为了保证蓄电池组能正常可靠运行，维护人员需要经常测量蓄电池组中每一节蓄电池的电压状况，以便对有问题的蓄电池进行及时维护或剔除。公知的测量装置基本上有两种：一种是采用多路采样预处理电路对单体蓄电池逐一取样后送入低压多路选通开关集成电路对多路信号进行选通，然后再送至显示器显示数据；另一种是采用高压固态多路选通电路对单体蓄电池组逐一取样后送入高压差分放大电路处理后检出差模信号然后再送至驱动显示器显示。前者的优点速度快、选通频率高、使用寿命长，缺点是电路复杂，每一路都得设预处理电路，必须对每一路信号进行校准，且精度低、温漂大、非线性失真严重；后者的优点是速度快、寿命长，无须对每一路信号进行校准，缺点是技术不成熟、成本高、价格贵、信号处理电路输入端有很高的共模输入电压，仍存在可靠性差、温漂大、非线性失真影响测量精度等缺陷。
本实用新型的目的是提供一种电路简单、成本低、工作稳定可靠的蓄电池组自动监测仪，它无须对每一路信号进行校准，能够消除单体采样时出现的高共模电压，且测量精度高，无温漂、无非线性失真。
为了达到上述目的， 本实用新型采取下述解决方案：它包括386告警显示器的输入端A、B与一个串行通信接口电路的输出端A、B对应连接，用于监测和显示蓄电池组中每一节蓄电池的工况电压数据，当任一节蓄电池电压出现异常时，该节蓄电池显示在屏幕上的数据会发生闪烁告警；所述串行通信接口电路的输入端RO、RI与一个微处理器CPU的数据写出端口RX、TX相连接，用于将RX、RT送来的串行信号转换成适应386告警显示器要求的RS485数据总线的标准信号；一个A/D模数转换器的输出端D0-D7与所述CPU的数据处理端口D0-D7对应连接，A/D模数转换器的输出端与Va+、Va-相连接，用于将模拟信号转换为数字信号；N个蓄电池组；1＜N＜50；其特征在于，它还包括：一个由微型继电器组驱动构成的N路采样电路，1＜N＜50，它们的驱动电磁线圈J一端相并联后与VCC相连接，另一端分别与所述CPU的控制端口K1-KN顺序连接，每一只继电器设1、2、3、4两对常开触点，触点的1、3端为采样电路的输入端，分别连接串联蓄电池组中每节蓄电池的正极和负极，触点2、4端为采样电路的输出端，分别并联后2与Va+相接，4与Va-相接，当CPU启动工作后，K1-KN口依次输出低电平，循环选通J1-JN，使每节蓄电池的电压数据依次被送入A/D转换器的Va+和Va-端进行模数转换处理。从而省去了预处理电路，消除了信号输入端高共模电压的影响，简化了电路，降低了成本，又由于采样信号是直接传送的不存在非线性失真和温漂问题，因此整机的测量精度、稳定性、可靠性能够大幅度提高。
本实用新型的优点是：1、采样接口使用微型继电器组取代固高压器件，具有多路信号直选功能，电路简单、成本降低、工作稳定可靠；2、利用继电器驱动信号与控制触点间的隔离特性，实现整机以零电位浮动跟随方式工作，直接消除了共模信号的影响，无须对每一路信号进行校准；3、差模信号不经过任何非线性元器件，直接从采样接口输出，无温漂、无非线性失真、精度可以做得很高。
图1是蓄电池组自动监测仪的电路图。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述。
从图可见，该电路主要由被监测的蓄电池组、采样电路、模数转换器、微处理器、串行通信接口电路、显示器和直流电源变换器组成。B1-BN是蓄电池组，它是由每节2V的蓄电池串联而成(在通信用的电源中，一般24节相串联为一组)。被监测的蓄电池组可以是一组，也可以是多组。采样电路由微型继电器J1-JN构成，它们的驱动电磁线圈J一端相并联后与直流5V电源VCC相接，另一端分别与集成块IC2(微处理CPU型号可用AT89C51)的控制端口K1-KN顺序连接，J的数量与前面被监测的蓄电池组B及后面CPU的控制端口K相对应，有N路采样接口就有N个J，对应的就有N路选通驱动信号，对N的确定没有严格限制，要根据选通切换频率来定，通常为1＜N＜50，本电路设计N＝24，选通切换频率＝1HZ，这个电路的连续使用寿命可达8万小时以上。每只继电器设1、2、3、4两对常开触点，触点的1、3端分别连接串联蓄电池组B中每一节蓄电池的正极和负极，触点的2、4端分别并联后2与Va+相接，4与Va-相接，由图可见，每节蓄电池的正、负端都被继电器的触点1、2与3、4隔离着，不会在A/D转换器的输入端出现高共模电压，当某路被选通，触点1、2闭合，3、4闭合，该节蓄电池的正、负端即与Va+和Va-相连，由于Va-是和整机共地，所以被选通蓄电池的负端电位与整机的相对零电位相等，换句话说，整机电位随共模电压而浮动，从而可把高共模电压对测量的影响消除。IC1是A/D模数转换器，型号为LM358，它的主要作用是将采样电路送来的模拟信号转换为数字信号输出。IC2是微处理器CPU，型号为AT89C51，它一方面按时序从K1-KN口送出低电平有效的时序驱动信号，另一方面把IC1送来的数据信号进行数据处理，然后经过处理的数据从RX、TX写出口送去串行通信接口RO、RI。IC3是串行通信接口电路，使用型号为RS485，它的作用是将IC2送来经过处理的串行数据信号转换成数据总线要求的标准信号，然后送去显示器的输入端A、B，由显示器显示出蓄电池组各节电池的工况电压数值，显示器可配低档次的386微机和显示器，也可配单片机LCD液晶显示器。IC4是直流电源变换器，主要起隔离作用，使供电与整机工作电源隔离开，以适应电位浮动跟随方式工作，做到在整机电位浮动情况下仍然有正常运行。
该蓄电池组自动监测仪的工作过程是：上电后，IC2的控制口K1-KN依次输出低电平，循环选通J1-JN，使B1-BN的电压数据依次送入IC1的Va+和Va-端，经IC1进行A/D转换将模拟信号变成数字信号，然后从D0-D7口输出送入IC2的数据写入端D0-D7，经IC2进行数据处理后从IC2的写出端口RX、TX输出串行信号送去IC3的RO、RI端，经IC3将串行信号转换成适应显示器要求的RS485数据总线的标准信号，然后从A、B端输出，送入显示器，由显示器屏幕显示出各蓄电池组中每一节蓄电池的工况电压数据，当任一节蓄电池的电压出现异常时，该节蓄电池显示在屏幕的数据会发生闪烁告警。
Claims (1)
1、一种蓄电池组自动监测仪，它包括一个386告警显示器的输入端A、B与一个串行通信接口电路的输出端A、B对应连接，用于监测和显示蓄电池组中每一节蓄电池的工况电压数据，当任一节蓄电池电压出现异常时，该节蓄电池显示在屏幕上的数据会发生闪烁告警；所述串行通信接口电路的输入端RO、RI与一个微处理器CPU的数据写出端口RX、TX相连接，用于将RX、TX送来的串行信号转换成适应386告警显示器要求的RS485数据总线的标准信号；一个A/D模数转换器的输出端与D0-D7与所述CPU的数据处理端口D0-D7对应连接，A/D转换器的输入端与Va+、Va-相连接，用于将模拟信号转换为数字信号；N个蓄电池组，1＜N＜50；其特征在于，它还包括：一个由微型继电器组驱动构成的N路采样电路，1＜N＜50，它们的驱动电磁线圈J一端相并联后与VCC相接，另一端分别与所述CPU的控制端口K1-KN顺序连接，每只继电器设1、2、3、4两对常开触点，触点的1、3端为采样电路的输入端，分别连接串联蓄电池组中每节蓄电池的正极和负极，触点2、4端采样电路的输出端，分别并联后2与Va+相接，4与Va-相接，当CPU启动工作后，K1-KN口依次输出低电平，循环选通J1-JN，使每节蓄电池的电压数据依次被送入A/D转换器Va+和Va-端进行模数转换处理。
Priority Applications (1)
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| CN 96211366 CN2278224Y (zh) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 蓄电池组自动监测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN2278224Y true CN2278224Y (zh) | 1998-04-08 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 96211366 Expired - Fee Related CN2278224Y (zh) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 蓄电池组自动监测仪 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101034142B (zh) * | 2007-04-20 | 2010-08-25 | 中国科学院电工研究所 | 具有事故安全功能的蓄电池组电池电压测量单元 |
| CN101141076B (zh) * | 2006-09-07 | 2012-06-13 | 三星Sdi株式会社 | 电池管理系统及电池管理方法 |
| CN102288916B (zh) * | 2007-03-13 | 2014-09-10 | 凌特公司 | 用于测量电源电压的方法和装置 |
| CN106443463A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-02-22 | 广州皖力实业有限公司 | 动力电池电磁控制测试装置 |
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1996
- 1996-05-20 CN CN 96211366 patent/CN2278224Y/zh not_active Expired - Fee Related
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