專利名稱:一種蓄電池巡檢電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種蓄電池巡檢電路。
背景技術(shù):
市場上,一般的UPS電源、光伏電源需要配置一定數(shù)量的蓄電池形成蓄電池組,向電源不間斷的供電;然而,蓄電池是一種容易損耗的裝置,蓄電池的工作壽命一般3-5年,在工作過程受放電/充電電流的影響,包括工作溫度的影響很大,工作過程有可能會因為蓄電池的質(zhì)量離散性而造成部分蓄電池出現(xiàn)故障,內(nèi)阻增大,充電不良,放電時會異常發(fā)熱而引起故障和事故。為此,一個良好的電源設(shè)計需要對每一節(jié)的蓄電池進(jìn)行在線監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)局部的蓄電池有異常,便可做出保護(hù)判斷。一般地,在蓄電池組中,單節(jié)蓄電池12V,例如光伏電源的后備蓄電池組有幾節(jié)到幾十節(jié)串聯(lián)而成,如果將多個蓄電池組并聯(lián),就會形成較大容量的組合,并且在并聯(lián)時,必須注意每個蓄電池組之間的電壓接近,不然,會出現(xiàn)環(huán)流而損壞蓄電池。現(xiàn)有技術(shù)中,存在著以下兩種蓄電池組的巡檢方法,分別是繼電器方式和直接測量法,其中繼電器方式為采用與蓄電池組的蓄電池數(shù)量相當(dāng)?shù)睦^電器對蓄電池進(jìn)行分別控制,每個繼電器都受控于處理器,并且需要依次斷開與吸合,但是每一次只有一個繼電器吸合,其它的必須斷開,通過每一個繼電器的觸點,將每一節(jié)蓄電池的兩端電壓送入AD調(diào)理電路,該方式技術(shù)簡單容易完成,然而繼電器有一定的壽命,且速度較慢,體積較大不容易集成;而直接測量法是直接將蓄電池B1、B2…Bn接入AD信號調(diào)理電路直接測量,電路簡單可靠,但AD電路的供電壓必須大于η節(jié)蓄電池串聯(lián)后的電壓,當(dāng)蓄電池節(jié)數(shù)較多(例4節(jié)時),需48V電壓工作,一般地現(xiàn)有集成電路(AD電路)不能滿足此方法進(jìn)行工作,也就是說直接測量法不能滿足節(jié)數(shù)較多的蓄電池巡檢測量,其次由于蓄電池串聯(lián)后直接接入電路,接入電壓較高,電路不安全,所以此方法不能廣泛應(yīng)用在工程中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠、成本低廉且能有效提高使用壽命的蓄電池巡檢電路。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用一種蓄電池巡檢電路,包括蓄電池組:具有可逆的電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換功能,用于進(jìn)行充電、放電的多次循環(huán)使用;數(shù)字光耦陣列:用于數(shù)字信號的傳輸,對蓄電池組內(nèi)的蓄電池進(jìn)行導(dǎo)通控制,起開關(guān)作用;線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊:一種用于模擬信號的調(diào)理,并能有效防止信號漂移、具有隔離功能的信號耦合器件 ;DSP控制模塊:用于采集AD信號并檢測、處理信號進(jìn)行反饋顯示和控制;數(shù)字光耦選面譯碼模塊:用于可選擇的對數(shù)字光耦陣列進(jìn)行數(shù)字信號的輸入,進(jìn)而實現(xiàn)對蓄電池組內(nèi)的各個蓄電池進(jìn)行導(dǎo)通控制;所述蓄電池組單向接入數(shù)字光耦陣列,所述數(shù)字光耦陣列單向接入線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊,所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊單向接入所述DSP控制模塊,所述DSP控制模塊通過I/O總線與所述數(shù)字光耦選面譯碼模塊連接,所述數(shù)字管夠選面譯碼模塊與數(shù)字光耦陣列連接。具體的,所述蓄電池組的每個蓄電池兩端分別與數(shù)字光耦陣列內(nèi)部的數(shù)字光耦所具有的受光器連接,并且所述蓄電池兩端的數(shù)字光耦具有的發(fā)光器彼此串聯(lián)連接,所述受光器接入所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊。優(yōu)選的,所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊為線性光耦和運(yùn)算放大器集成模塊。優(yōu)選的,所述DSP控制模塊包括DSP核心模塊、AD信號采樣模塊和LED顯示模塊。本發(fā)明通過對現(xiàn)有技術(shù)的上述改良,將數(shù)字光耦與線性光耦有效的結(jié)合并實現(xiàn)蓄電池的巡檢功能,達(dá)到了以下有效效果:1、數(shù)字光耦價格便宜,控制方法簡單,TTL電平(晶體管-晶體管邏輯電平)與控制電路良好配合,開關(guān)速度較高,滿足快速實時的巡檢監(jiān)控;2、整套電路中只需一只線性光耦完成信號隔離傳輸,既滿足線性的要求,同時電路設(shè)計簡單可靠,并且成本較低,能廣泛被應(yīng)用。3、采用多選一的撥碼方式驅(qū)動數(shù)字光耦,防止多路信號(電池)被導(dǎo)通而出現(xiàn)錯誤,工作壽命比繼電器的大大提高 了。4、數(shù)字光耦作為開關(guān)導(dǎo)通每一節(jié)電池,線性光耦完成信號的線性隔離耦合,發(fā)揮了二種器件各自優(yōu)點,利用現(xiàn)有的技術(shù)的配合實現(xiàn)了特殊效果。5、由于數(shù)字光耦體積大,所設(shè)計的巡檢電路集成高,方便進(jìn)一步模塊化。
圖1是本發(fā)明實施例的原理方框圖。圖2是本發(fā)明實施例的電路原理圖。圖3是本發(fā)明實施例中線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊的原理示意圖。
具體實施例方式如圖1-3所示,本發(fā)明的具體實施例是一種蓄電池巡檢電路,包括蓄電池組1、數(shù)字光耦陣列2、線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊3、DSP控制模塊4、數(shù)字光耦選面譯碼模塊5、圖1中,所述DSP控制模塊4包括DSP核心模塊40、AD信號采樣模塊41和LED顯示模塊42,所述蓄電池組I單向接入數(shù)字光耦陣列2,所述數(shù)字光耦陣列2單向接入線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊3,所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊3單向接入所述DSP控制模塊4,所述DSP控制模塊4通過I/O總線6與所述數(shù)字光耦選面譯碼模塊5連接,所述數(shù)字光耦選面譯碼模塊5與數(shù)字光耦陣列2連接。結(jié)合圖2可知,所述蓄電池組I的每個蓄電池兩端分別與數(shù)字光耦陣列2內(nèi)部的數(shù)字光耦所具有的受光器連接,即從圖2結(jié)合具體實施例可知,所述數(shù)字光耦陣列2中的數(shù)字光耦數(shù)量隨著蓄電池組I內(nèi)的蓄電池的數(shù)量變化而變化,不僅僅指圖2種所示的為了方便舉例說明本實施例Pl和P2,而是顯而易見的可設(shè)置成P1、P2……PN,并且所述每個蓄電池兩端的數(shù)字光耦具有的發(fā)光器彼此串聯(lián)連接,所述受光器接入所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊,圖2中可知具體的轉(zhuǎn)換過程如下:數(shù)字光耦Pl和P2的發(fā)光器LED互相串聯(lián),由撥碼器的Al傳送時,Pl和P2的LED導(dǎo)通發(fā)光,Pl和P2的受光器一側(cè)導(dǎo)通,將蓄電池BI的電壓送入線性光耦完成信號變換。結(jié)合圖3可知,所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊3為線性光耦和運(yùn)算放大器集成模塊,在本實施例中,該線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊3采用型號為以美國AvaGo公司推出的C780線性光耦,其工作過程如下:將被測信號以差分的行程輸入到VIn+和VIn-,經(jīng)過C780的內(nèi)部光耦和運(yùn)放處理耦合到C780的右側(cè),同樣以差分的方式輸出。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍依據(jù)所附的權(quán)利要求及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池巡檢電路,其特征在于包括: 蓄電池組:具有可逆的電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換功能,用于進(jìn)行充電、放電的多次循環(huán)使用; 數(shù)字光耦陣列:用于數(shù)字信號的傳輸,對蓄電池組內(nèi)的蓄電池進(jìn)行導(dǎo)通控制,起開關(guān)作用; 線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊:一種用于模擬信號的調(diào)理,并能有效防止信號漂移、具有隔離功能的信號耦合器件; DSP控制模塊:用于采集AD信號并檢測、處理信號進(jìn)行反饋顯示和控制; 數(shù)字光耦選面譯碼模塊:用于可選擇的對數(shù)字光耦陣列進(jìn)行數(shù)字信號的輸入,進(jìn)而實現(xiàn)對蓄電池組內(nèi)的各個蓄電池進(jìn)行導(dǎo)通控制; 所述蓄電池組單向接入數(shù)字光耦陣列,所述數(shù)字光耦陣列單向接入線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊,所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊單向接入所述DSP控制模塊,所述DSP控制模塊通過I/O總線與所述數(shù)字光耦選面譯碼模塊連接,所述數(shù)字管夠選面譯碼模塊與數(shù)字光耦陣列連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池巡檢電路,其特征在于:所述蓄電池組的每個蓄電池兩端分別與數(shù)字光耦陣列內(nèi)部的數(shù)字光耦所具有的受光器連接,并且所述蓄電池兩端的數(shù)字光耦具有的發(fā)光器彼此串聯(lián)連接,所述受光器接入所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蓄電池巡檢電路,其特征在于:所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊為線性光耦和運(yùn)算放大器集成模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蓄電池巡檢電路,其特征在于:所述DSP控制模塊包括DSP核心模塊、AD信號采樣模塊和LED顯示模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蓄電池巡檢電路,包括蓄電池組、數(shù)字光耦陣列、線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊、DSP控制模塊、數(shù)字光耦選面譯碼模塊、所述蓄電池組單向接入數(shù)字光耦陣列,所述數(shù)字光耦陣列單向接入線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊,所述線性光耦A(yù)D調(diào)理模塊單向接入所述DSP控制模塊,所述DSP控制模塊通過I/O總線與所述數(shù)字光耦選面譯碼模塊連接,所述數(shù)字管夠選面譯碼模塊與數(shù)字光耦陣列連接。本發(fā)明通過數(shù)字光耦與線性光耦結(jié)合的方式實現(xiàn)蓄電池的巡檢功能,達(dá)到了設(shè)計新穎、集成度高、工作可靠穩(wěn)定、并且成本低廉的效果,有效的提高了使用壽命。
文檔編號G01R31/36GK103116137SQ201310027059
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者方興余 申請人:浙江上方光伏科技有限公司