[实用新型]一种智能电能表电池充电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电能计量装置制造领域，尤其是涉及一种智能电能表电池充电装置。

背景技术

高级量测体系是智能电网的关键技术之一，它不是一个独立的技术实现过程，主要由智能电能表、采集智能电能表、表计数据管理系统、双向通信的体系架构和相关后台应用系统组成。智能电能表是高级量测体系中最重要的一环，它的设计和研究紧紧围绕着智能电网的特点和要求来展开。智能电能表实现了电网企业和电网用户之间的信息交互、需求交互、和谐共赢，使得社会效益最大化，其优点和优势是十分明显的。目前国外和国内市场上的智能电能表均具有分时复费率式、预付费式、集中远传式功能，这同时要求了智能电能表的电池系统需具有较高的充电和控制水平。

智能电能表中现有充电电池管理系统主要存在以下问题：

1.以电池电压计算剩余电量，无法真实反映剩余电量，当电池容量减少时，无法及时发出告警信息，提醒更换电池。

2.缺乏电池维护功能，当电池长时间不工作时，无法对电池进行适当激活维护，造成电池实际容量显著降低。

3.频繁充电，缩短电池使用寿命。大多数电能表采用恒压法对电池充电，而不是当电池电量低于阈值时才启动充电，造成电池频繁充电。

4.通用性差，不同充电电池的特性存在差异，电能表的电池管理系统通常只适用于某一类型电池，无法满足电池互换性要求。

5.数据丢失，部分智能电能表在工作电源和电压互感器二次电压掉电后，电池电压急剧下降，无法提供正常通信所需的电量，严重影响计量数据的正确性，引起寄存器内部数据丢失，导致电量结算等经济问题。

发明内容

为了解决上述问题，延长电池使用寿命，提高电能表备用电源系统的稳定安全性，本实用新型提供了一种智能电能表电池充电装置，由n个充电电池BT1、BT2至BTn，1个纽扣电池BT0，2n个二极管D1、D2至D2n，2个稳压二极管D0+和D0-，2n个开关S11、S12、S21、S22至Sn1、Sn2，n+1个电容C、C1、C2至Cn，2n个三极管Q1、Q2、Q3、Q4至Q2n，1个电阻R，n+1个电压检测端UR、UB1、UB2至UBn组成。

其中，纽扣电池BT0正极接二极管D0+正极、BT0负极接二极管D0-负极，Q1、D1、Q2、D2和Q3、D3、Q4、D4和Q2n-1、D2n-1、Q2n、D2n组成了每一个双向开关，用于电池的充电和向智能电能表供电；充电电池BT1通过相应双向开关和S11接电源U+和U-，充电电池BT2通过相应双向开关和S21接电源U+和U-，充电电池BTn通过相应双向开关和Sn1接电源U+和U-；电容C、电阻R串联后，与电容C1、C2并联；C1连接开关S12、C2连接开关S22、相应Cn连接开关Sn2。

所述电压检测端UB1用于检测充电电池BT1电压，所述电压检测端UB2用于检测充电电池BT2电压，所述电压检测端UBn用于检测充电电池BTn电压。

所述电压检测端UR用于检测电容C1至Cn和电容C、电阻R的并联电压。

本实用新型采用安时积分法评估电池的容量，先对电池进行充电使电压达到上限值，然后利用电阻R进行放电，检测和记录电压UB1、UB2、UR和放电时间t，直到电池电压降至下限值。则电池的容量可由式(1)计算得到：

C∫0tUR(τ)Rdτ---(1)]]>

相比于开路电压法检测电池容量，安时积分法的检测结果更加准确。