[实用新型]蓄电池监测设备的内阻均衡模块

说明书

技术领域

本实用新型属于蓄电池在线监测技术领域，涉及一种蓄电池监测设备的内阻均衡模块。

背景技术

目前市面上对蓄电池的在线监控方案已有很多种，但这些方案大多只是对蓄电池组进行整体管理和数据监控，重点放在电压和温度等参数的采集、显示、查询等方面，却忽视了蓄电池组中单体电池不一致性的问题。直流电源系统中蓄电池组都是串联连接的，在循环充放电过程中，各单体电池化学组分的差异以及电池运行历史的不同将使电池的不一致性扩大，导致在同一充放电条件下各单体电池的容量不同，让蓄电池组在该情况下运行，会导致蓄电池因严重过充或欠充而出现早期失效，使蓄电池组的使用寿命减少，严重影响系统的可靠性。

实用新型内容

为了达到上述目的，本实用新型提供一种蓄电池监测设备的内阻均衡模块，解决了现有蓄电池组中的各单体电池的化学组分及运行历史不同，导致蓄电池因严重过充或欠充而出现早期失效，减少使用寿命，影响整组蓄电池可靠性的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种蓄电池监测设备的内阻均衡模块，包括蓄电池组、电池电压通道切换电路、A/D采样滤波电路、均衡放电电路、电源管理电路、CPU 处理单元、RS485通讯电路、逻辑控制电路、放电控制电路、电池电流通道切换电路；1 号-12号蓄电池串联构成蓄电池组，每节蓄电池分别与电池电压通道切换电路和电池电流通道切换电路连接，电池电压通道切换电路、A/D采样滤波电路、CPU处理单元、逻辑控制电路与放电控制电路依次连接，放电控制电路与电池电流通道切换电路连接，CPU 处理单元与均衡放电电路连接，均衡放电电路与电池电压通道切换电路连接；CPU处理单元分别与电池电压通道切换电路、电池电流通道切换电路连接，CPU处理单元通过电源管理电路与蓄电池组连接，CPU处理单元与RS485通讯电路连接；所述放电控制电路由比较器、MOS管、功率电阻组成，比较器的第3脚是基准电压，比较器的第2脚是反馈电压，比较器的第1脚通过电阻R14与MOS管连接，MOS管与功率电阻R21连接；电容C3和电容C4串联后与电容C1、电容C5并联的一端连接比较器的第4脚，电容C3和电容C4串联后与电容C1、电容C5并联的另一端接地，电容C3和电容C4的串联结点连接比较器的第2脚。

本实用新型的特征还在于，进一步的，比较器的型号为TLV2374ID，MOS管的型号为IRFS3207。

进一步的，所述A/D采样滤波电路包括片外芯片和模数转换器，片外芯片的型号为 TLC2543。

进一步的，所述CPU处理单元采用型号为STM32F103的处理器。

进一步的，所述电池电压通道切换电路采用的光MOS管型号为AB26S。

进一步的，所述电池电压通道切换电路、A/D采样滤波电路、均衡放电电路、电源管理电路、CPU处理单元、RS485通讯电路设置在上层印制电路板上；逻辑控制电路、放电控制电路、电池电流通道切换电路设置在下层印制电路板上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过检测蓄电池的电压变化和内阻变化，通过纵向对比可以分析判断出蓄电池的容量和寿命，从而确保整个直流供电系统的可靠运行。利用均衡放电电路能够对整组蓄电池的电压进行动态调整，保证每节电池的电压都在一个平均范围以内，提高整组蓄电池的可靠性。

本实用新型的PCB(印制电路板)采用两层设计方案，电池电压通道切换电路、A/D 采样滤波电路、均衡放电电路、电源管理电路、CPU处理单元、RS485通讯电路设置在上层印制电路板上；逻辑控制电路、放电控制电路、电池电流通道切换电路设置在下层印制电路板上；下层印制电路板过大电流，上层印制电路板用于小信号采集和处理，上下层分开的设计能够增强模块的抗干扰性和协调性，当模块进行放电时下层PCB会有发热现象，故而在壳体的下方左右开有散热结构。本实用新型的结构简单、美观、安装方便、散热设计合理。

本实用新型中1号-12号蓄电池串联构成蓄电池组，每节蓄电池分别与电池电压通道切换电路和电池电流通道切换电路连接，采用蓄电池逐一切换的原理，节省端子数量，从而可以减小整个装置的结构体积，让整体看起来更加协调美观，另外也可以减少后期现场施工人员工作量。装置的两个侧面留有端子接线接口，左边是电池的电压切换端子和放电电流切换端子，后边是电源端子。

附图说明