專利名稱：一種蓄電池組電池電壓均衡裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子設備技術領域，尤其涉及一種蓄電池組電池電壓均 衡裝置。
背景技術：
電力系統中變電站使用的蓄電池組通常由120只左右的蓄電池組成，由 于制造等方面的原因個別電池會在絕大多數電池性能良好時提前損壞。由于 新舊電池的特性不一致，蓄電池運行維護規(guī)程不允許新舊電池混用，例如內 阻及內部自放電電阻，新電池的內部自放電電阻較舊電池大(自放電小)， 當其串入原電池組時，維持舊電池端電壓的浮充電流將使得新電池的端電壓 超過允許值，導致新電池失水嚴重和陽極板損壞，所以經常出現的情況是換 上的新電池很快又壞了。
目前，生產現場通常解決這個問題的辦法，采取的是整組更換蓄電池。 一組進口 500安時閥控蓄電池的價格約18萬元人民幣， 一組進口 300安時閥控 蓄電池的價格約12萬元人民幣， 一組國產300安時閥控蓄電池的價格約9萬元 人民幣，可以看出整組更換蓄電池的方案，耗費大量的資金，加大了大量安 裝新電池的工作量，并且更換下來的電池拆解時又可能產生安全隱患，對環(huán) 境造成污染。現有技術中也采用過只更換損壞的蓄電池，在新換的蓄電池兩 端并接分流電阻的方法，但是這種方法需要精確計算分流電阻的阻值，有時 該阻值不是電阻雷納德級數中的阻值，定制電阻又非常麻煩且需要維護人員 經常監(jiān)測新電池的電壓并調整阻值，技術難度大，需要花費的工作量也非常大，所以該方法沒有推廣使用。 發(fā)明內容
鑒于上述現有技術所存在的問題，本實用新型要解決的技術問題是提供 一種蓄電池組電池電壓均衡裝置，不僅節(jié)約了成組更換蓄電池組的高額成 本，而且減輕了工作人員維護設備的工作量。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的
一種蓄電池組電池電壓均衡裝置，包括一控制模塊， 一電壓采集模塊， 一控制開關和一分流電路，其中，所述控制模塊與電壓采集模塊，控制開關 分別相連，所述分流電路通過控制開關與蓄電池組中新電池的兩端相連。
優(yōu)選的，該控制模塊為微控制器模塊，該電壓采集模塊為數模轉換模 塊，該控制開關為電池充電電流分流開關，該分流電i 各為分流電阻，該孩i控 制器模塊與數模轉換模塊，電池充電電流分流開關分別相連，該模數轉換模 塊包括電池電壓選定電路和與該電池電壓選定電路相連的雙積分數模轉換器 電路，分流電阻通過電池充電電流分流開關與蓄電池組中新電池的兩端相 連。
優(yōu)選的，控制模塊中存儲有工作電池電壓參考值。
優(yōu)選的，該裝置還包括一顯示模塊，該顯示模塊與控制模塊相連。
優(yōu)選的，顯示模塊為字符點陣型16*2液晶顯示模塊。
優(yōu)選的，所述雙積分數模轉換器電路產生2Mhz的鐘振和分頻器，產生 125khz的時鐘信號。
優(yōu)選的，該電池充電電流分流開關，型號為AQZ105,最大允許電流為 2.6A，典型導通電阻0.1歐姆。
優(yōu)選的，該裝置包括2伏和6-12伏兩種規(guī)格，2伏規(guī)格裝置中電源電路為 MAX1703 boost升壓電路；6-12伏規(guī)格的裝置中電源電路為LM2574-5電路。優(yōu)選的，兩種不同規(guī)格的裝置具有不同分流電阻的阻值，該分流電阻的 阻值根據蓄電池的電壓和容量來選配。
本實用新型的有益效果
1、 采用本實用新型所述技術方案，在一組較新蓄電池組個別電池特性發(fā) 生劣化需要更換時，不用更換整組電池，只需使用新電池置換故障電池，并
在新電池兩端并接本實用新型所述裝置，保證了蓄電池組的正常工作；
2、 如果更換一組國產300Ah密封閥控鉛酸蓄電池，計算約需10萬元人民 幣，本實用新型所述技術方案節(jié)約了大量生產設備的資金；
3、 如果采用整組更換蓄電池的方法，就要花費很大的工作量，更換下來 的電池又對環(huán)境產生不利影響，采用本實用新型所述技術方案則大大減輕了 工作量，更有利于節(jié)能減排。
4、 本實用新型所述裝置成本造價較低，安裝便捷，節(jié)約了生產成本。


圖1為本實用新型所述裝置的結構示意圖2為本實用新型所述裝置實施例的結構示意圖3為本實用新型所述裝置與蓄電池組相連接的示意圖。
具體實施方式
本實用新型所述的一種蓄電池組電池電壓均衡裝置根據節(jié)能減排的要 求，解決了因個別電池損壞就整組更換電池的問題，采用微控制器技術和電 力電子技術，通過采集相鄰舊蓄電池的電壓來控制新電池的電壓，平時對多 余的浮充電電流進行分流，均衡充電時則不分流，裝置的電源取自新電池兩 端，另有兩根引線接相鄰舊電池。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案作具體說明。 參照圖1，本實用新型所述裝置，包括一控制模塊， 一電壓采集模塊，一 控制開關和一分流電路，其中，控制模塊與電壓采集模塊，控制開關分別相 連，所述分流電路通過控制開關與蓄電池組中新電池的兩端相連。
控制模塊用于監(jiān)測新舊電池的電壓，并通過所述控制開關控制分流電
路，保證蓄電池組電池電壓的均衡；電壓釆集模塊用于根據控制模塊的控制 分別采集新舊電池的電壓信號，并將信號發(fā)送給控制模塊；控制開關用于分 流電路的導通或關斷；分流電路用于在控制開關導通時進行電壓的分流。
參照圖2，圖2為本實用新型所述裝置實施例的結構示意圖，本實施例 中，所述控制模塊采用微控制器模塊，所述電壓采集模塊采用數模轉換模 塊，所述控制開關采用電池充電電流分流開關，所述分流電^各采用分流電 阻，該微控制器模塊與數模轉換模塊，電池充電電流分流開關分別相連，所 述模數轉換模塊包括電池電壓選定電路和與所述電池電壓選定電路相連的雙
積分數模轉換器電路，所述分流電阻通過電池充電電流分流開關與蓄電池組 中新電池的兩端相連。
孩i控制器才莫塊用于監(jiān)測新電池和相鄰舊電池的電壓，通過電池充電電流 分流開關控制分流電阻，保持蓄電池組電池電壓的均衡；
雙積分數模轉換器電路，用于通過微控制器模塊的控制，利用所述電池電壓 選定電路分別采集新舊電池電壓信號，并將該信號通過雙積分數模轉換器電 路轉換后發(fā)送給微控制器模塊；本實施例中雙積分數模轉換器電路產生2Mhz 的鐘振和分頻器，產生125khz的時鐘信號。
本實用新型所述裝置還包括一顯示模塊，用于顯示所述微控制器模塊監(jiān) 測到的電池電壓和相關信息；本實施例中選用的顯示模塊為字符點陣型16*2 液晶顯示模塊。所述電池充電電流分流開關，通過微控制器模塊的控制執(zhí)行分流電路的
導通或關斷；本實施例中電池充電電流分流開關釆用型號為AQZ105的電子 繼電器，最大允許電流為2.6A，導通電阻0.1歐姆左右；電池充電電流分流開 關接新電池和分流電阻之間，在微控制器模塊的控制下，該分流開關導通 時，充電電流經該分流開關和分流電阻分流，當該分流開關不導通時，充電 電流基本不分流(只有很小電流為裝置提供電源)。
分流電阻通過電池充電電流分流開關連4妄在新電池兩端，用于分流多余 的浮充電電流。
本實用新型所述裝置分為2伏和6-12伏兩種規(guī)格，其中2伏和6-12伏裝置 的不同在于2伏規(guī)格電源電路釆用的是MAX1703 boost升壓電路，6-12伏規(guī) 格電源電路釆用的是LM2574。兩種規(guī)格的分流電阻的阻值不同，該分流電 阻的阻值可#^居蓄電池的電壓和容量來選配。
本實用新型的工作過程如下
結合附圖3，為本實用新型與蓄電池相連接的結構示意圖；圖中，B2為 新電池，B3為舊電池；
本實用新型所述裝置一共有三根引出線分別為1、 2、 3， 1接新電池B2的 正極，2接新電池B2的負極，3接與新電池B2相鄰的舊電池B3的負極。
所述裝置與蓄電池組相連接，微控制器模塊將通過模數轉換器中的電池 電壓選定電路分別采集所連接的新舊電池的電壓信號，當微控制器模塊的輸 出端為高電平時，模數轉換器模塊中的電池電壓選定電路將采集舊電池B3的 電壓信號，并將采集到的信號通過雙積分數模轉換器電路轉換后發(fā)送給微控 制器模塊；當微控制器模塊的輸出端為低電平時，模數轉換器模塊中的電池 電壓選定電路將采集新電池B2的電壓信號，并將選定的信號通過雙積分數模 轉換器電路轉換后發(fā)送給微控制器模塊；微控制器模塊先將新舊電池的電壓 信號作比較，再與微控制器模塊中保存的工作電池電壓參考值進行比較，如果新電池的電壓高于舊電池，并且超出該工作電池電壓參考值的范圍，則微 控制器^^塊令電池充電電流分流開關導通，進行新電池的充電電流的分流， 由于所述開關與分流電阻相連接，這樣進入新電池的浮充電流減小，充電電 流不能補充電池自放電時，電池電壓將下降，當微控制器檢測到新電池的電 壓與舊電池端電壓接近一致時，微控制器認為電池組的新舊電池電壓已進入 均衡狀態(tài)，關斷所述電池充電電流分流開關，不進行分流，這樣就實現了蓄 電池組電池電壓均衡的功能。
當微控制器檢測到舊電池電壓逐漸上升至均衡充電電壓時，則認為電池 組進入均衡充電狀態(tài)，此時關斷充電電流分流開關，不分流。
上述均衡充電狀態(tài)是指充電機以C/10左右電流對電池進行充電。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護 范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技 術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1、一種蓄電池組電池電壓均衡裝置，其特征在于，包括一控制模塊，一電壓采集模塊，一控制開關和一分流電路，其中，所述控制模塊與電壓采集模塊、控制開關分別相連；所述分流電路通過控制開關與蓄電池組中新電池的兩端相連。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊為微控制器 模塊，所述電壓采集模塊為數模轉換模塊，所述控制開關為電池充電電流分 流開關，所述分流電路為分流電阻，該微控制器模塊與數模轉換模塊，電池 充電電流分流開關分別相連，所述模數轉換模塊包括電池電壓選定電路和與 所述電池電壓選定電路相連的雙積分數才莫轉換器電路，所述分流電阻通過電 池充電電流分流開關與蓄電池組中新電池的兩端相連。
3、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊中存儲有工 作電池電壓參考值。
4、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一顯示模 塊，該顯示模塊與控制模塊相連。
5、 根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述顯示模塊為字符點陣 型16*2液晶顯示模塊。
6、 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述雙積分數模轉換器電 路產生2Mhz的鐘振和分頻器，產生125khz的時鐘信號。
7、 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電池充電電流分流開 關，型號為AQZ105,最大允許電流為2.6A,典型導通電阻0.1歐姆。
8、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置分為2伏和6-12 伏兩種規(guī)格，2伏規(guī)格的裝置中電源電路為MAX1703 boost升壓電路；6-12 伏規(guī)格的裝置中電源電路為LM2574電路。
9、 根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述兩種不同規(guī)格的裝置 具有不同分流電阻的阻值，該分流電阻的阻值根據蓄電池的電壓和容量來選 配。
專利摘要本實用新型公開了一種蓄電池組電池電壓均衡裝置，包括一控制模塊、一電壓采集模塊、一控制開關和一分流電路，其中，所述控制模塊與電壓采集模塊，控制開關分別相連，所述分流電路通過控制開關與蓄電池組中新電池的兩端相連。采用本實用新型所述裝置不僅節(jié)約了成組更換蓄電池組的高額成本，而且減輕了工作人員維護設備的工作量。
文檔編號H02J7/00GK201226368SQ200820108978
公開日2009年4月22日 申請日期2008年7月1日 優(yōu)先權日2008年7月1日
發(fā)明者謝紅五, 賈玉君 申請人:山西省電力公司長治供電分公司