專利名稱：一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元，利用分布式蓄 電池監(jiān)測裝置的通信信號控制分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源斷開和閉合，屬于電子技術領 域。
背景技術：
利用蓄電池監(jiān)測裝置實時監(jiān)測蓄電池工作過程中的電流、電壓和溫度 參數(shù)的變化是提高蓄電池供電系統(tǒng)可靠性的重要措施之一。為了降低蓄電池監(jiān)測裝置的電 能消耗，它要求蓄電池監(jiān)測裝置不工作時斷開蓄電池監(jiān)測裝置的電源。分布式蓄電池監(jiān)測裝置通常安裝在蓄電池附近，利用被監(jiān)測蓄電池作為分布式蓄 電池監(jiān)測裝置的工作電源，通過通信實現(xiàn)對蓄電池電流、電壓和溫度監(jiān)測，為了實現(xiàn)分布蓄 電池監(jiān)測裝置電源的斷開和閉合，現(xiàn)有的分布式蓄電池監(jiān)測裝置是在分布式蓄電池監(jiān)測裝 置上增加獨立的電源控制信號，使分布式蓄電池監(jiān)測裝置的結構復雜化、。發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有分布式蓄電池監(jiān)測裝置在電源控制方面的不足，本發(fā)明 利用分布式蓄電池監(jiān)測裝置的通信信號控制分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源的斷開和閉合，簡 化了分布式蓄電池監(jiān)測裝置的結構。本發(fā)明所采用的技術方案是本發(fā)明利用分布式蓄電池監(jiān)測裝置的通信信號控制 分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源電路，簡化了分布式蓄電池監(jiān)測裝置的結構。和現(xiàn)有分布式蓄電池監(jiān)測裝置相比，本發(fā)明利用分布式蓄電池監(jiān)測裝置的接收信 號控制分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源的斷開和閉合，取消了現(xiàn)有分布式蓄電池監(jiān)測裝置獨立 的電源控制信號，簡化了分布式蓄電池監(jiān)測裝置的結構。本發(fā)明的有益效果是繼承了現(xiàn)有分布式蓄電池監(jiān)測裝置的固有特性，簡化了分 布式蓄電池監(jiān)測裝置的結構，降低了分布式蓄電池監(jiān)測裝置的成本。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”原理結構圖；圖2是本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”實施例1電路原理圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”原理結構圖，它由蓄電 池電壓輸入11、通信信號12、輸入保護電路13、通信收發(fā)電路14、電子開關電路15、延時電 路16、通信接收隔離電路17、控制電路輸出18、通信隔離接收輸出19、電源調節(jié)電路120、微 控制器121組成。圖1虛線框I內是本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”的 結構，其中蓄電池電壓輸入11連接到蓄電池的正極和負極為分布式蓄電池監(jiān)測裝置提供 電源；通信信號12連接到通信網(wǎng)絡中；輸入保護電路13除去蓄電池電源中的電磁干擾；通 信收發(fā)電路14將通信信號12輸入的信號變換為適合通信接收隔離電路17接收的信號；電 子開關電路15由電子元件組成的開關電路實施蓄電池電源的斷開和閉合；延時電路16將 通信接收隔離電路17輸出的通信接收信號變換為控制電子開關電路15延時斷開信號，用 于控制電子開關電路15的斷開和閉合；通信接收隔離電路17用于實施除分布式蓄電池監(jiān) 測裝置電源控制單元中通信收發(fā)電路14之外的其它電路單元與通信收發(fā)電路14之間的電氣隔離；控制電路輸出18是電子開關電路15的輸出電路，它輸入到電源調節(jié)電路120中， 經(jīng)電源調節(jié)電路120變換為分布式蓄電池監(jiān)測裝置中其它電路單元需求的電壓；通信隔離 接收輸出19是通信接收隔離電路17輸出，它輸入到微控制器121中，供微控制器121通信 接收用。電源調節(jié)電路120和微控制器121不在虛線框I內，它們不屬于本發(fā)明“一種分布 式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”的內容，但與本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控 制單元”關聯(lián)緊密，其中電源調節(jié)電路120將控制電路輸出18輸出的電壓變換為分布式蓄 電池監(jiān)測裝置其它電路要求的電壓；微控制器121實施分布式蓄電池監(jiān)測裝置檢測、運算 禾口通信。圖1所示本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”原理結構圖的工作 原理為蓄電池電源通過蓄電池電壓輸入11輸入到輸入保護電路13中除去蓄電池電源中 的電磁干擾后，再輸入到電子開關電路15中。同時外部通信網(wǎng)絡中的通信信號通過通信信 號12連接到通信收發(fā)電路14中，經(jīng)通信收發(fā)電路14處理后產(chǎn)生的通信接收信號輸入到通 信接收隔離電路17中，該信號經(jīng)通信接收隔離電路17隔離后輸入到延時電路16中，當通 信信號12中出現(xiàn)控制電子開關15閉合的信號時，經(jīng)延時電路16變換后輸入到電子開關電 路15中控制電子開關15閉合；當通信信號12中出現(xiàn)控制電子開關15斷開的信號時，由于 延時電路16的延時作用，電子開關15仍能保持一段時間的閉合；當通信信號12中出現(xiàn)控 制電子開關15閉合的信號后，通信信號12中再出現(xiàn)控制電子開關15斷開的信號，接著通 信信號12中又出現(xiàn)控制電子開關15閉合的信號，如果通信信號12中
圖2是本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”的實施例1電路原理 圖。它由蓄電池BT21、電感L21、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電容C21、P溝道 M0SFETQ21、PNP三極管T21、光電耦合器U21、通信輸入21、通信隔離輸出23、電壓輸出22 組成。其中蓄電池BT21是被監(jiān)測的蓄電池，同時它為分布式蓄電池監(jiān)測裝置提供電源，蓄 電池BT21的負極連接到地，蓄電池BT21的正極連接到電感L21的一端，電感L21的另一端 連接到P溝道MOSFET Q21的源極，P溝道MOSFET Q21的漏極形成電壓輸出22。電阻R21 的一端連接到電感L21的一端，電阻R21的另一端連接到電容C21的正極，電阻R24—端連 接到電容C21的正極，另一端連接到PNP三極管T21的發(fā)射極，PNP三極管T21的集電極接 地，電容C21的負極接地，電阻R23的一端連接到PNP三極管T21的基極，另一端連接到光 電耦合器U21中光電三極管的集電極輸出，組成由光電耦合器U21的控制的延時電路。延 時電路的輸出由PNP三極管T21的發(fā)射極輸出，它連接到P溝道MOSFET Q21的柵極，控制 P溝道MOSFET Q21組成電子開關的開斷。電阻R22的一端連接到通信輸入21、電阻R21的 另一端連接到光電耦合器U21中發(fā)光二極管的正極，光電耦合器U21中發(fā)光二極管的負極 接通信地GND1，光電耦合器U21中的光電三極管發(fā)射極接地，光電耦合器U21中的光電三極 管集電極形成通信隔離輸出23，組成通信隔離電路。圖2所示本發(fā)明“一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元”的實施例1的工作 原理為蓄電池BT21正極經(jīng)電感L21濾掉電磁干擾后輸出到P溝道MOSFET Q21的源極。 通信輸入21經(jīng)電阻R22限流輸入到光電耦合器U21發(fā)光二極管的正極，當通信輸入21為 高電平時，光電耦合器U21中的光電三極管導通使光電耦合器U21中光電三極管的集電極 接地，由于三極管T21的基極通過電阻R23連接到光電耦合器U21中光電三極管的集電極，光電耦合器U21中光電三極管的集電極接地導致PNP三極管T21導通，使三極管T21的發(fā)射極接地，此時一方面P溝道MOSFET Q21的源極與漏極之間導通，使電壓輸出22的電壓等 于蓄電池濾掉電磁干擾后的電壓，另一方面電容C21在電阻R24的限流作用下通過PNP三 極管T21放電。當通信輸入21由高電平變到低電平時，光電耦合器U21中的光電三極管截 止，導致PNP三極管T21也處于截止狀態(tài)，但由于電容C21的貯能作用，P溝道MOSFET Q21 的源極與漏極之間仍處于導通狀態(tài)，當電容C21上的電壓通過電阻R21充電一段時間后，上 升到P溝道MOSFET Q21的截止電壓時，P溝道MOSFET Q21的源極與漏極之間才處于截止 狀態(tài)。如果通信輸入21由高電平變到低電平后，再變到高電平，其低電平的持續(xù)時間小于 電容C21經(jīng)電阻R21充電后其電容C21上的電壓上升到使P溝道MOSFET Q21的源極與漏 極之間處于截止的時間，則P溝道MOSFET Q21的源極與漏極之間將處于持續(xù)導通狀態(tài)，使 使電壓輸出22的電壓持續(xù)等于蓄電池濾掉電磁干擾后的電壓，實現(xiàn)了利用分布式蓄電池 監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)通信接收信號控制分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源開斷。
元件選擇，電感L21的電感值在IOuH至IOOOuH,電感L21額定工作電流應大于 分布式蓄電池監(jiān)測裝置最大工作電流；P溝道MOSFET Q21采用Fairchild公司的BSS84， 也可采用與BSS84參數(shù)相似的其它P溝道MOSFET ；PNP三極管T21采用Fairchild公司的 BC807-40,也可采用與BC807-40參數(shù)相似的其它PNP三極管；光電耦合器U21根據(jù)通信波 特率和隔離電壓要求選擇，采用PS2501L-1通信波特率為4800bps，隔離電壓達到5000V ；電 阻R22根據(jù)通信輸入21的電壓和光電耦合器U21中的發(fā)光二極管的要求選擇，當通信輸入 21電壓為5V，光電耦合器U21的型號為PS2501L-1時，電阻R22采用電阻值為390 Ω功率 為1/8W的電阻；電阻R24根據(jù)蓄電池電壓和PNP三極管Τ21的集電極允許工作電流選擇， 在蓄電池電壓為12V，PNP三極管Τ21為BC807-40時，電阻R24采用電阻值為50 Ω功率為 1/8W的電阻；電阻R23根據(jù)蓄電池電壓、PNP三極管Τ21的hFE和光電耦合器U21選擇，當 蓄電池電壓為12V、PNP三極管T21的1^大于200和光電耦合器U21為PS2501L-1時，電阻 R23采用電阻值為IOkQ功率為1/8W的電阻；電阻R21的電阻值和電容C21的電容量決定 延時電路的延時電路的延時時間，當電容C21的容量為100uF，電阻R21的電阻值為IOOkQ 時，延時電路的延時時間大于5秒。
權利要求
一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元，由蓄電池電壓輸入[11]、通信信號[12]、輸入保護電路[13]、通信收發(fā)電路[14]、電子開關電路[15]、延時電路[16]、通信接收隔離電路[17]、控制電路輸出[18]、通信隔離接收輸出[19]、電源調節(jié)電路[120]、微控制器[121]組成，其特征是外部通信網(wǎng)絡通信信號由通信信號[12]接入到通信收發(fā)電路[14]中，經(jīng)通信收發(fā)電路[14]處理后產(chǎn)生的通信接收信號輸入到通信接收隔離電路[15]中隔離，經(jīng)通信接收隔離電路[15]隔離后的通信接收信號輸入到延時電路[16]中，經(jīng)延時電路[16]處理后輸入到電子開關[15]中控制電子開關[15]斷開和閉合。
2.根據(jù)權利1所述的一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元，其特征是當通信信 號[12]中出現(xiàn)控制電子開關[15]閉合的信號時，該信號經(jīng)通信收發(fā)電路[14]處理后產(chǎn)生 的通信接收信號輸入通信接收隔離電路[15]隔離，經(jīng)通信接收隔離電路[15]隔離后的通 信接收信號輸入到延時電路[16]中，經(jīng)延時電路[16]處理后輸入到電子開關電路[15]中 控制電子開關[15]閉合；當通信信號[12]中出現(xiàn)控制電子開關[15]閉合的信號后，接著 通信信號[12]中出現(xiàn)控制電子開關[15]斷開的信號，由于延時電路[16]的延時作用，電 子開關[15]仍能保持一段時間的閉合。
3.根據(jù)權利1所述的一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元，其特征是當通信信 號[12]中出現(xiàn)控制電子開關[15]閉合的信號出現(xiàn)后，通信信號[12]中又出現(xiàn)控制電子開 關[15]斷開的信號，接著通信信號[12]中又出現(xiàn)控制電子開關[15]閉合的信號，如果通 信信號[12]中出現(xiàn)控制電子開關[15]斷開信號的持續(xù)時間小于延時電路[16]的延時間， 則電子開關[15]處于持續(xù)閉合狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源控制單元，它利用分布式蓄電池監(jiān)測裝置的通信信號控制分布式蓄電池監(jiān)測裝置電源斷開和閉合，取消了現(xiàn)有分布式蓄電池監(jiān)測裝置獨立的電源控制信號，簡化了分布式蓄電池監(jiān)測裝置的結構。
文檔編號G01R31/36GK101833067SQ200910118939
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權日2009年3月9日
發(fā)明者唐曉泉 申請人:唐曉泉