一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，包括MOS管、CPU模塊、溫度電阻以及采樣電阻，所述MOS管、溫度電阻以及采樣電阻均與CPU模塊連接；所述MOS管受CPU模塊控制，用于調(diào)節(jié)對(duì)配電通信箱蓄電池的充電電壓和電流；所述CPU模塊通過采樣電阻獲得配電通信箱蓄電池的充電電壓、放電電壓、充電電流及放電電流數(shù)據(jù)；所述溫度電阻用于檢測(cè)配電通信箱環(huán)境溫度以及電池溫度；所述配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置直接設(shè)置在蓄電池和外部設(shè)備之間。解決了配電通信箱內(nèi)蓄電池容易損壞的問題，延長(zhǎng)了配電通信箱蓄電池的壽命，保證配網(wǎng)通信箱的可靠運(yùn)行。
【專利說明】
一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電池的研究領(lǐng)域，特別涉及一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]配電通信箱廣泛應(yīng)用在電網(wǎng)配電通信領(lǐng)域，當(dāng)交流電停電時(shí)，通過配電通信箱的蓄電池為通信箱內(nèi)的通信設(shè)備供電，是配電通信技術(shù)在電力行業(yè)開展必須的裝置。
[0003]配電通信箱內(nèi)的蓄電池一般為12V的鉛酸蓄電池。配電通信箱內(nèi)的蓄電池由于長(zhǎng)期處于充電不用的狀態(tài)，很容易產(chǎn)生缺液、硫化導(dǎo)致容量下降的情況，同時(shí)配電通信箱經(jīng)常是戶外使用，夏天使用的環(huán)境溫度過高也會(huì)明顯降低蓄電池的使用壽命。配電通信箱的使用場(chǎng)景溫度變化大，蓄電池長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)，都是縮短蓄電池使用壽命的重要原因。
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)以上配電通信箱蓄電池壽命問題，提出了一種可以延長(zhǎng)配電通信箱蓄電池壽命的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，包括MOS管、CPU模塊、溫度電阻以及采樣電阻，所述MOS管、溫度電阻以及采樣電阻均與CPU模塊連接;所述MOS管受CPU模塊控制，用于調(diào)節(jié)對(duì)配電通信箱蓄電池的充電電壓和電流;所述CPU模塊通過采樣電阻獲得配電通信箱蓄電池的充電電壓、放電電壓、充電電流及放電電流數(shù)據(jù);所述溫度電阻用于檢測(cè)配電通信箱環(huán)境溫度以及電池溫度;所述配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置直接設(shè)置在蓄電池和外部設(shè)備之間。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，當(dāng)配電通信箱的蓄電池充滿電時(shí)，CPU模塊控制MOS管關(guān)斷外部電路對(duì)蓄電池的電壓輸出，讓蓄電池處于靜置狀態(tài)。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述MOS管內(nèi)部設(shè)有單向?qū)ǖ亩O管，當(dāng)外部設(shè)備需要電池供電時(shí)，蓄電池直接獨(dú)立的對(duì)外部設(shè)備供電。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述CPU模塊包括CPU處理器、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器、RAM、A/D采集器以及PffM信號(hào)發(fā)生器，所述復(fù)位電路、時(shí)鐘電路與CPU處理器連接，所述程序存儲(chǔ)器、RAM、A/D采集器以及PffM信號(hào)發(fā)生器通過總線與CPU處理器連接。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器用于檢測(cè)電池的工作環(huán)境溫度，CPU根據(jù)檢測(cè)的溫度，改變對(duì)電池的輸出電壓，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，CPU模塊控制PffM降低對(duì)電池的輸出電壓，暫時(shí)停止對(duì)電池充電，避免高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間對(duì)電池充電造成的損害，當(dāng)環(huán)境溫度恢復(fù)常溫時(shí)，恢復(fù)充電狀態(tài)。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括接口模塊，所述接口模塊用于設(shè)置充電周期，對(duì)蓄電池進(jìn)行間歇性充電，所述接口模塊具備顯示屏和輸入按鍵，并采用TTL串口與CPU模塊的TTL串口連接。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述顯示屏為IXD或者LED顯示器。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型的一種能夠延長(zhǎng)配電通信箱內(nèi)蓄電池壽命的裝置，解決了配電通信箱內(nèi)蓄電池容易損壞的問題，延長(zhǎng)了配電通信箱蓄電池的壽命，保證配網(wǎng)通信箱的可靠運(yùn)行。
[0016]2、本實(shí)用新型的裝置可以設(shè)置配電通信箱蓄電池的充電狀態(tài)，對(duì)電池實(shí)現(xiàn)周期充電，也就是在電池充滿電時(shí)，可以停止對(duì)電池充電，讓電池處于靜置狀態(tài)，一段時(shí)間后自動(dòng)恢復(fù)充電狀態(tài)。
[0017]3、本實(shí)用新型的CPU模塊儲(chǔ)存的信息是電池充電、放電過程中不能突破的限制條件，CPU根據(jù)外部采集的電壓、電流、溫度數(shù)據(jù)做出安全的充電判斷，并通過輸出HVM信號(hào)控制MOS管的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)節(jié)外部電路對(duì)電池施加的電壓，使電池處于安全充電電壓、電流狀
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【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型裝置的電路原理圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型CPU模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0021 ]實(shí)施例
[0022]如圖1所示，本實(shí)施例一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，包括MOS管、CPU模塊、溫度電阻以及采樣電阻，所述MOS管、溫度電阻以及采樣電阻均與CPU模塊連接;所述MOS管受CPU模塊控制，用于調(diào)節(jié)對(duì)配電通信箱蓄電池的充電電壓和電流;所述CPU模塊通過采樣電阻獲得配電通信箱蓄電池的充電電壓、放電電壓、充電電流及放電電流數(shù)據(jù);所述溫度電阻用于檢測(cè)配電通信箱環(huán)境溫度以及電池溫度;所述配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置串聯(lián)在配電通信箱蓄電池與充電電路之間，使配電通信箱蓄電池可以處于安全可靠的充電環(huán)境下。當(dāng)配電通信箱蓄電池充滿電時(shí)，CPU模塊關(guān)斷配電通信箱蓄電池的充電狀態(tài)，讓蓄電池處于靜置狀態(tài);MOS管內(nèi)部具備單向?qū)ǖ亩O管，當(dāng)外部缺電需要電池供電時(shí)，電池可以自動(dòng)直接對(duì)外供電。本實(shí)用新型的一種能夠延長(zhǎng)配電通信箱內(nèi)蓄電池壽命的裝置，解決了配電通信箱內(nèi)蓄電池容易損壞的問題，延長(zhǎng)了配電通信箱蓄電池的壽命，保證配網(wǎng)通信箱的可靠運(yùn)行。
[0023]如圖2所示，所述CPU模塊包括CPU處理器(圖2中簡(jiǎn)稱CPU)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器FLASH、RAM、A/D采集器以及P麗信號(hào)發(fā)生器(即圖2中的P麗輸出)，所述復(fù)位電路、時(shí)鐘電路與CPU處理器連接，所述程序存儲(chǔ)器、RAM、A/D采集器以及PffM信號(hào)發(fā)生器通過總線與CPU處理器連接。
[0024]為了更好的實(shí)施本實(shí)用新型，還包括接口模塊，所述接口模塊用于設(shè)置充電周期，對(duì)蓄電池進(jìn)行間歇性充電，所述接口模塊具備顯示屏和輸入按鍵，并采用TTL串口與CPU模塊的TTL串口連接;所述顯示屏為IXD或者LED顯示器。
[0025]在本實(shí)施例中，當(dāng)配電通信箱的蓄電池充滿電時(shí)，CPU模塊控制MOS管關(guān)斷外部電路對(duì)蓄電池的電壓輸出，讓蓄電池處于靜置狀態(tài)。
[0026]進(jìn)一步的，所述MOS管內(nèi)部設(shè)有單向?qū)ǖ亩O管，當(dāng)外部設(shè)備需要電池供電時(shí)，蓄電池直接獨(dú)立的對(duì)外部設(shè)備供電。
[0027]所述CPU模塊內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器和PffM調(diào)制解調(diào)器，所述A/D轉(zhuǎn)換器將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù);所述CHJ模塊內(nèi)設(shè)置有PffM調(diào)制解調(diào)器，所述PWM調(diào)制解調(diào)器用于編程輸出需要控制MOS管導(dǎo)通時(shí)間的控制信號(hào)。
[0028]為了更好的達(dá)到延長(zhǎng)蓄電池壽命的目的，本實(shí)用新型的裝置還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器用于檢測(cè)電池的工作環(huán)境溫度，CPU根據(jù)檢測(cè)的溫度，改變對(duì)電池的輸出電壓，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，CPU模塊控制PWM降低對(duì)電池的輸出電壓，暫時(shí)停止對(duì)電池充電，避免高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間對(duì)電池充電造成的損害，當(dāng)環(huán)境溫度恢復(fù)常溫時(shí)，恢復(fù)充電狀態(tài)。
[0029]本實(shí)施例中以常見規(guī)格為12V100AH的蓄電池為例，對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)行描述。
[0030]在環(huán)境溫度為25°C的安全工作下，這個(gè)蓄電池的充電電流為10A，安全充電電壓為13.6Vo
[0031]在實(shí)際使用中，環(huán)境溫度是影響鉛酸蓄電池的壽命一個(gè)非常重要因素。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境溫度為25°C，溫度每升高10°C，電池壽命縮短一半。當(dāng)溫度較高時(shí)，如高于35°C時(shí)，對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行常規(guī)的浮充，鉛酸蓄電池容易發(fā)生鼓脹。配電通信箱的應(yīng)用場(chǎng)景通常為戶外，溫度環(huán)境是不可控的，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，配電通信箱內(nèi)蓄電池容易損壞。采用本發(fā)明裝置可以在高溫環(huán)境下保護(hù)鉛酸蓄電池。當(dāng)環(huán)境溫度高于35°C或鉛酸蓄電池溫度高于45°(:時(shí)，本發(fā)明裝置CPU根據(jù)電池充電電荷狀態(tài)和溫度情況，降低甚至關(guān)斷電池的充電電壓。如，蓄電池充電電荷不足，CPU控制MOS管下調(diào)蓄電池的浮充電壓，確保蓄電池保持充電狀態(tài)，同時(shí)不因充電電壓高，環(huán)境溫度高，導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)過于劇烈，導(dǎo)致熱失控，鼓脹等。當(dāng)檢測(cè)到蓄電池處于滿電狀態(tài)，CPU控制MOS管關(guān)斷電池的充電，避免高溫充電發(fā)生危險(xiǎn)，對(duì)電池造成傷害。當(dāng)環(huán)境溫度下降，如從35°C下降到25°C時(shí)，正常的浮充電壓對(duì)蓄電池充電不存在熱失控等危險(xiǎn)時(shí)，CPU控制MOS管上調(diào)浮充電壓，恢復(fù)正常的浮充狀態(tài)。
[0032]由于配電通信箱內(nèi)的鉛酸蓄電池，只是在外部供電中斷的情況下，對(duì)負(fù)載供電，實(shí)際工作中，外部供電中斷的概率很低，鉛酸蓄電池對(duì)外放電的機(jī)會(huì)很少，因此，鉛酸蓄電池大部分時(shí)間處于滿電浮充狀態(tài)，長(zhǎng)期的滿電浮充，會(huì)對(duì)鉛酸蓄電池造成缺液、硫化加劇等傷害。CPU控制MOS管關(guān)斷，停止對(duì)電池的浮充電，使電池處于靜置狀態(tài)可以避免長(zhǎng)期浮充對(duì)蓄電池帶來的傷害，由于電池本身存在自放電，該現(xiàn)象不可避免，因此，本實(shí)用新型裝置中的CPU控制MOS管周期性導(dǎo)通，對(duì)電池進(jìn)行補(bǔ)充電，補(bǔ)充電周期可以在裝置中進(jìn)行設(shè)定。
[0033]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，其特征在于，包括MOS管、CPU模塊、溫度電阻以及采樣電阻，所述MOS管、溫度電阻以及采樣電阻均與CPU模塊連接;所述MOS管受CPU模塊控制，用于調(diào)節(jié)對(duì)配電通信箱蓄電池的充電電壓和電流;所述CPU模塊通過采樣電阻獲得配電通信箱蓄電池的充電電壓、放電電壓、充電電流及放電電流數(shù)據(jù);所述溫度電阻用于檢測(cè)配電通信箱環(huán)境溫度以及電池溫度;所述配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置直接設(shè)置在蓄電池和外部設(shè)備之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，其特征在于，當(dāng)配電通信箱的蓄電池充滿電時(shí)，CPU模塊控制MOS管關(guān)斷外部電路對(duì)蓄電池的電壓輸出，讓蓄電池處于靜置狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，其特征在于，所述MOS管內(nèi)部設(shè)有單向?qū)ǖ亩O管，當(dāng)外部設(shè)備需要電池供電時(shí)，蓄電池直接獨(dú)立的對(duì)外部設(shè)備供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，其特征在于，所述CPU模塊包括CPU處理器、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器、RAM、A/D采集器以及PWM信號(hào)發(fā)生器，所述復(fù)位電路、時(shí)鐘電路與CPU處理器連接，所述程序存儲(chǔ)器、RAM、A/D采集器以及PWM信號(hào)發(fā)生器通過總線與CPU處理器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，其特征在于，還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器用于檢測(cè)電池的工作環(huán)境溫度，CPU根據(jù)檢測(cè)的溫度，改變對(duì)電池的輸出電壓，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，CPU模塊控制PffM降低對(duì)電池的輸出電壓，暫時(shí)停止對(duì)電池充電，避免高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間對(duì)電池充電造成的損害，當(dāng)環(huán)境溫度恢復(fù)常溫時(shí)，恢復(fù)充電狀??τ O6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，其特征在于，還包括接口模塊，所述接口模塊用于設(shè)置充電周期，對(duì)蓄電池進(jìn)行間歇性充電，所述接口模塊具備顯示屏和輸入按鍵，并采用TTL串口與CPU模塊的TTL串口連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配電通信箱蓄電池壽命延長(zhǎng)裝置，其特征在于，所述顯示屏為IXD或者LED顯示器。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK205646919SQ201620438074
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】黃尚南, 徐培旺
【申請(qǐng)人】廣州泓淮能源科技有限公司