本實用新型涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種蓄電池組放電裝置和放電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等均包含各種開關(guān)設備、保護裝置等,而開關(guān)設備、保護裝置等的正常運行均離不開穩(wěn)定可靠的電源系統(tǒng),蓄電池組作為一種獨立直流電源,當整流系統(tǒng)失電或發(fā)生故障時,蓄電池組可以繼續(xù)給開關(guān)設備、保護裝置等供電,蓄電池組工作可靠性和安全性直接影響到電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等的穩(wěn)定性和可靠性,所以必須定時核對蓄電池組容量,而放電裝置通過恒流放電核對蓄電池組的容量。
一般的,需要拆掉蓄電池組的接線,然后離線對蓄電池組進行放電,操作時既要脫離蓄電池組的正極,又要脫離蓄電池組的負極,尤其是脫離蓄電池組負極時需要特別小心,操作不當容易引起負極短路,造成系統(tǒng)供電中斷,導致通信事故的發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對傳統(tǒng)蓄電池組放電方式因需要拆掉蓄電池組接線,而帶來操作不便進而引起通信事故的問題,提供一種操作方便的蓄電池組放電裝置。
一種蓄電池組放電裝置,包括采集外部蓄電池組電壓信息的電壓采樣電路、采集外部蓄電池組溫度信息的溫度采集電路、第一放電電路、第二放電電路以及當電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制第一放電電路工作,當電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制第二放電電路工作的控制電路;
電壓采樣電路和溫度采集電路分別與控制電路連接,控制電路分別與第一放電電路以及第二放電電路連接,第一放電電路和第二放電電路分別與外部蓄電池組連接。
上述蓄電池組放電裝置,包括采集外部蓄電池組電壓信息的電壓采樣電路、采集外部蓄電池組溫度信息的溫度采集電路、第一放電電路、第二放電電路以及當電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制第一放電電路工作,當電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制第二放電電路工作的控制電路;電壓采樣電路和溫度采集電路分別與控制電路連接,控制電路分別與第一放電電路以及第二放電電路連接,第一放電電路和第二放電電路分別與外部蓄電池組連接,這樣的蓄電池組放電裝置可實現(xiàn)蓄電池組在線放電,當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制電路控制第一放電電路工作,通過第一放電電路對外部蓄電池組放電;當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制電路控制第二放電電路工作,通過第二放電電路對外部蓄電池組放電,無需要拆掉蓄電池組的接線對蓄電池組進行放電,操作方便,避免了離線放電操作不當引起蓄電池組負極短路,導致通信事故的問題。
一種蓄電池組放電系統(tǒng),包括蓄電池組以及上述蓄電池放電裝置,蓄電池組與蓄電池組放電裝置連接,該蓄電池放電系統(tǒng),包括采集蓄電池組電壓信息的電壓采樣電路、采集蓄電池組溫度信息的溫度采集電路、第一放電電路、第二放電電路以及當電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制第一放電電路工作,當電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制第二放電電路工作的控制電路;電壓采樣電路和溫度采集電路分別與控制電路連接,控制電路分別與第一放電電路以及第二放電電路連接,第一放電電路和第二放電電路分別與蓄電池組連接,這樣的蓄電池組放電系統(tǒng)可實現(xiàn)蓄電池組在線放電,當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制電路控制第一放電電路工作,通過第一放電電路對蓄電池組放電;當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制電路控制第二放電電路工作,通過第二放電電路對蓄電池組放電,無需要拆掉蓄電池組的接線對蓄電池組進行放電,操作方便,避免了離線放電操作不當引起蓄電池組負極短路,導致通信事故的問題。
附圖說明
圖1為一個實施例中蓄電池組放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一個實施例中蓄電池組放電裝置中電壓采樣電路的示意圖;
圖3為一個實施例中蓄電池組放電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
在一個實施例中,如圖1所示,一種蓄電池組放電裝置,包括采集外部蓄電池組電壓信息的電壓采樣電路100、采集外部蓄電池組溫度信息的溫度采集電路200、第一放電電路300、第二放電電路400以及當電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制第一放電電路300工作,當電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制第二放電電路400工作的控制電路500;
電壓采樣電路100和溫度采集電路200分別與控制電路500連接,控制電路500分別與第一放電電路300以及第二放電電路400連接,第一放電電路300和第二放電電路400分別與外部蓄電池組連接。
電壓采樣電路100用來采集外部蓄電池組的電壓信息,具體的,電壓采樣電路100如圖2所示,蓄電池組的每節(jié)蓄電池只用一根采樣線,另一根負極采樣線與下一個蓄電池正極采樣線共用,這樣簡單地實現(xiàn)了蓄電池組電壓采樣,且采樣同樣的蓄電池組電壓時使用的采樣線減少一半。
溫度采集電路200用來采集外部蓄電池組的溫度信息,具體的,溫度采集電路包括DS18B20溫度傳感器,DS18B20溫度傳感器包括GND管腳、DQ管腳以及VDD管腳,DQ管腳為數(shù)字信號輸入/輸出端,GND管腳為電源地,VDD為外接供電電源輸入端,電源供電3.0~5.5V(在寄生電源接線方式時此管腳接地),DS18B20的硬件接口非常簡單,供電方式為寄生電源供電或外部供電。采用寄生電源供電時,適用于遠程溫度測量和測量空間受限的情況,寄生電源供電的原理是在數(shù)據(jù)線為高電平的時候“竊取”數(shù)據(jù)線的電源,電荷被存儲在寄生供電電容上,用于在數(shù)據(jù)線為低的時候為設備提供電源,需要注意的是,DS18B20在進行溫度轉(zhuǎn)換或者將高速緩存里面的數(shù)據(jù)復制到EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,電可擦可編程只讀存儲器)中時,所需的電流會達到1.5mA,超出了電容所能提供的電流,此時可采用一個MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金屬-氧化物半導體場效應晶體管)來供電;當DS18B20采用外部供電時,只需將其數(shù)據(jù)線與單片機的一位雙向端口相連就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞,當溫度高于一定值時,不能使用寄生電源,因為此時器件中較大的漏電流會使總線不能可靠檢測高低電平,從而導致數(shù)據(jù)傳輸誤碼率增大。
控制電路500用來當電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制第一放電電路300工作,通過第一放電電路300對蓄電池組放電;當電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制第二放電電路400工作,通過第二放電電路400對蓄電池組放電。放電初期,蓄電池組電壓較高,流過放電電阻兩端的電壓較大;而在放電后期,隨著蓄電池組電壓的降低,流經(jīng)放電電阻兩端的電壓也減小,其中,蓄電池組放電初期和放電后期可以通過將采集到的蓄電池組電壓信息和溫度信息與放電初期和放電后期的預設區(qū)間值進行比較來判斷。第一放電電路300包括依次連接的第一功率電阻和第一功率開關(guān),第二放電電路400包括依次連接的第二功率電阻和第二功率開關(guān),采集到的電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,即滿足放電初期條件,此時控制電路500控制第一放電電路300的第一功率開關(guān)導通,蓄電池組通過第一功率電阻放電;而當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,即滿足放電后期條件,此時控制電路500控制第二放電電路300的第二功率開關(guān)導通,蓄電池組通過第二功率電阻放電,在放電初期通過第一放電電路對蓄電池組放電,放電后期通過第二放電電路對蓄電池組放電,放電初期采用的第一功率電阻相較于放電后期采用的第二功率電阻阻值更大,這樣分階段通過不同的放電電阻進行放電,可以在確保實現(xiàn)在線放電的前提下避免功率電阻出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,提高蓄電池組放電的可靠性。具體的,控制電路包括TMS320控制芯片,TMS320系列DSP(Digital Signal Processing,數(shù)字信號處理)芯片的基本結(jié)構(gòu)包括哈弗結(jié)構(gòu)、流水線操作、專用的硬件乘法器、特殊的DSP指令以及快速地指令周期,這些特點使得TMS320系列DSP芯片可以實現(xiàn)快速的DSP運算,并使大部分運算能夠在一個指令周期內(nèi)完成。
上述蓄電池組放電裝置包括采集外部蓄電池組電壓信息的電壓采樣電路、采集外部蓄電池組溫度信息的溫度采集電路、第一放電電路、第二放電電路以及當電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制第一放電電路工作,當電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制第二放電電路工作的控制電路;蓄電池組采樣電路和溫度采集電路分別與控制電路連接,控制電路分別與第一放電電路以及第二放電電路連接,第一放電電路和第二放電電路分別與外部蓄電池組連接,這樣的蓄電池組放電裝置可實現(xiàn)對外部蓄電池組在線放電,當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制電路控制第一放電電路工作,通過第一放電電路對外部蓄電池組放電;當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制電路控制第二放電電路工作,通過第二放電電路對外部蓄電池組放電,無需要拆掉蓄電池組的接線即可對蓄電池組進行放電,操作方便,避免了離線放電操作不當引起蓄電池組負極短路,造成系統(tǒng)供電中斷,導致通信事故的問題。
在一個實施例中,蓄電池組放電裝置還包括信號隔離電路,蓄電池組采樣電路和溫度采集電路通過信號隔離電路與控制電路連接,比如光耦隔離就是采用光耦合器進行隔離,光耦合器的結(jié)構(gòu)相當于把發(fā)光二極管和光敏三極管封裝在一起,發(fā)光二極管把輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號傳給光敏三極管轉(zhuǎn)換為電信號輸出,由于沒有直接的電氣連接,這樣既傳輸了信號,又能實現(xiàn)信號的電氣隔離;具體而言,信號隔離電路可以包括ELM611光耦,ELM611為臺灣億光的一款高質(zhì)量性能高速光耦,10兆速率,SOP-5封裝。在另一實施例中,蓄電池組放電裝置還包括信號處理電路,信號隔離電路通過信號處理電路與控制電路連接,通過信號處理電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;具體的,蓄電池組放電裝置的信號處理電路包括ADC0832芯片,ADC0832是美國國家半導體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,它體積小,兼容性及性價比高。
在一個實施例中,如圖3所示,一種蓄電池組放電系統(tǒng),包括蓄電池組以及上述蓄電池組放電裝置,蓄電池組以及蓄電池組放電裝置連接,該蓄電池放電系統(tǒng),包括采集蓄電池組電壓信息的電壓采樣電路、采集蓄電池組溫度信息的溫度采集電路、第一放電電路、第二放電電路以及當電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制第一放電電路工作,當電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制第二放電電路工作的控制電路;電壓采樣電路和溫度采集電路分別與控制電路連接,控制電路分別與第一放電電路以及第二放電電路連接,第一放電電路和第二放電電路分別與蓄電池組連接,這樣的蓄電池組放電系統(tǒng)可實現(xiàn)蓄電池組在線放電,當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第一預設條件時,控制電路控制第一放電電路工作,通過第一放電電路對蓄電池組放電;當采集到的電壓信息和溫度信息滿足第二預設條件時,控制電路控制第二放電電路工作,通過第二放電電路對蓄電池組放電,無需要拆掉蓄電池組的接線對蓄電池組進行放電,操作方便,避免了離線放電操作不當引起蓄電池組負極短路,造成系統(tǒng)供電中斷,導致通信事故的問題。
在一個實施例中,蓄電池組放電系統(tǒng)還包括電源模塊,由電源模塊給DSP控制芯片、溫度傳感器等供電,確保系統(tǒng)各組成器件的供電正常。此外,控制電路還通過RS232與上位機進行通信,這樣上位機就可以實時了解當前系統(tǒng)狀態(tài),控制電路還與顯示電路連接,比如可以通過顯示電路顯示當前系統(tǒng)的工作狀態(tài),具體而言,可以是通過顯示電路中的紅燈亮表示此時通過第一放電電路對蓄電池組進行放電,黃燈亮表示此時通過第一放電電路對蓄電池組進行放電,綠燈亮則表示對蓄電池組的放電結(jié)束。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。