基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)，包括通過電閘QF接入交流電源并輸出直流電用于多個并聯(lián)蓄電池充電的充電器；所充電器通過RS?485接口與蓄電池巡檢單元通訊連接；蓄電池巡檢單元包括連接直流電的電源端口，以及分別用于采集各個蓄電池電壓信號的電壓信號采集端口；各個采集端口分別連接了電壓采樣單元，各個電壓采樣單元包括光耦合繼電器AQY210，以及關(guān)聯(lián)的數(shù)字控制模擬電子開關(guān)CD4051；各個蓄電池相互獨立的充電線路上分別設(shè)置繼電器開關(guān)；各個繼電器開關(guān)的控制單元即為于蓄電池巡檢單元。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧。并可全自動對蓄電池電壓進行實時監(jiān)測、充電。從而保證在斷電工況下蓄電池的續(xù)航性能。
【專利說明】
基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及充放電裝置，更具體地說，涉及通過檢測單元自動檢測蓄電池是否需要充電而實現(xiàn)蓄電池完成充電的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)下，普通充放電裝置需要一組蓄電池配套一組充電器。如果在蓄電池比較多的系統(tǒng)中，需要配套的充電器數(shù)量同步增加，造價成倍提高，同樣增大故障概率，增加維護工作量和占用空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)，能夠自動檢測蓄電池是否需要充電，如果需要充電，自動導(dǎo)通充電線路完成充電。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)，包括通過電閘QF接入交流電源并輸出直流電用于多個并聯(lián)蓄電池充電的充電器。所述充電器通過RS-485接口與蓄電池巡檢單元通訊連接;所述蓄電池巡檢單元包括連接所述直流電的電源端口，以及分別用于采集各個所述蓄電池電壓信號的電壓信號采集端口；各個所述采集端口分別連接了電壓采樣單元，各個所述電壓采樣單元包括光耦合繼電器AQY210，以及關(guān)聯(lián)的數(shù)字控制模擬電子開關(guān)CD4051。各個所述蓄電池相互獨立的充電線路上分別設(shè)置繼電器開關(guān);各個所述繼電器開關(guān)的控制單元即為于所述蓄電池巡檢單元。
[0005]優(yōu)選方式下，所述蓄電池巡檢單元設(shè)置有連接切換開關(guān)SI的手動與自動轉(zhuǎn)換端口。所述蓄電池巡檢單元為單片機。所述充電器包括關(guān)聯(lián)充電線路、用于指示線路正常的運行指示燈，以及關(guān)聯(lián)充電線路、用于指示線路故障的故障指示燈。所述蓄電池巡檢單元設(shè)有電源指示燈Fl。
[0006]本發(fā)明優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧。并可全自動對蓄電池電壓進行實時監(jiān)測、充電。從而保證在斷電工況下蓄電池的續(xù)航性能。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明基于巡檢方式蓄電池充放電控制系統(tǒng)的電路原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明實現(xiàn)巡檢功能的軟件流程示意圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，三相交流電源R、S、T通過斷路器QF的通斷給充電器供電。圖中充電器是為1#?4#蓄電池99提供充電電源，給蓄電池充電。充電器輸出端正極與蓄電池正極相連，負極與負極相連。充電器得電正常工作時，關(guān)聯(lián)充電器的運行指示燈。充電器故障關(guān)聯(lián)充電器的故障指示燈。
[0010]充電器通過RS-485接口與蓄電池巡檢單元通訊連接;充電器正常工作后，輸出端輸出24V直流電給蓄電池巡檢單元提供24V電源，正、負極接入蓄電池巡檢單元上對應(yīng)的正、負極接線接口，使蓄電池巡檢單元工作，并關(guān)聯(lián)蓄電池巡檢單元的電源指示燈F1。
[0011]所述蓄電池巡檢單元包括RS-485通訊接口、連接所述直流電的電源端口，以及分別用于采集各個所述蓄電池電壓信號的電壓信號采集端口 98(端子5-12);還包括轉(zhuǎn)換繼電器驅(qū)動輸出端口(端子1-4)、手/自動轉(zhuǎn)換端口(端子13、14)。其中，設(shè)置RS-485接口用于與充電器之間進行數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)置電壓采集接口用于采集蓄電池電壓。設(shè)置轉(zhuǎn)換繼電器輸出接口用于驅(qū)動外部繼電器線圈KO1、K02、K03、K04得電工作，關(guān)聯(lián)對應(yīng)繼電器觸點通斷。圖中COM接口用于正極電公共輸入端。手/自動轉(zhuǎn)換接口用于選擇蓄電池巡檢單元工作狀態(tài)。SI常開觸點與蓄電池巡檢單元13、14接口相連。
[0012]所述蓄電池巡檢單元為單片機;ARM是32位的單片機，以STM32F103ZE微處理器為核心組成“數(shù)據(jù)處理模塊”，其功能主要對蓄電池電壓的參數(shù)進行自動存儲。其內(nèi)部硬件資源的性能較好，芯片集成度高，內(nèi)置A/D，精度高采集準確，外設(shè)豐富。本系統(tǒng)通信模塊采用通信芯片ADM2587E。
[0013]對蓄電進行巡檢時，多個蓄電池之間是并聯(lián)連接，使得每個電池的電源端不共地。為了解決電池數(shù)量大時滿足電壓信號承受能力，本系統(tǒng)采用光耦合繼電器AQY210，負載能力高達350V。在與數(shù)字控制模擬電子開關(guān)⑶4051連接組成電壓采樣單元，圖中用GRl — GR4表示電壓采樣單元。
[0014]本發(fā)明的工作狀態(tài)包括:
[0015]1、蓄電池巡檢單元與充電器采用RS-485通訊，用RS-485通訊電纜連接，實現(xiàn)充電器與蓄電池巡檢單元數(shù)據(jù)傳輸，從而控制充電器的輸出電壓。
[0016]2、根據(jù)工況編輯參數(shù)，寫入到蓄電池巡檢單元中。
[0017]3、給充放電配電柜供電，QF合閘，充電器得電工作，輸出直流24V電源，蓄電池巡檢單元得電后進行自檢、參數(shù)讀取、運行工作，啟動定時中斷程序。
[0018]4、將SI打在自動模式擋位。
[0019]5、巡檢單元對I號蓄電池檢測，采集蓄1#電池兩端電壓，將采集的電壓值送到巡檢單元的5、6端子，巡檢單元監(jiān)測到電壓小于設(shè)定值，巡檢單元自動驅(qū)動轉(zhuǎn)換繼電器KOl線圈得電吸合，KOl觸點動作。巡檢單元通過通訊模塊給充電器發(fā)出數(shù)字量信號“I”，提高充電器輸出電壓至28V，充電器開始給I號蓄電池充電，此時充電器上“1#充電”指示燈亮起。監(jiān)測到電壓大于設(shè)定值，即確認蓄電池充滿。通訊模塊給充電器發(fā)出數(shù)字量信號“O”。使充電器電壓恢復(fù)到之前設(shè)定的電壓，充電器上“1#充電”指示燈滅。
[0020]6、巡檢單元為2號蓄電池檢測，采集蓄2#電池兩端電壓，將采集的電壓值送到巡檢單元的7、8端子，巡檢單元監(jiān)測電壓小于設(shè)定值，巡檢單元自動驅(qū)動轉(zhuǎn)換繼電器K02線圈得電吸合，K02觸點動作。巡檢單元通過通訊模塊給充電機發(fā)出數(shù)字量信號“I”，提高充電器輸出電壓至28V，充電器開始為2號蓄電池充電，此時充電器上“2#充電”指示燈亮起。監(jiān)測到電壓大于設(shè)定值，即確認蓄電池充滿。通訊模塊給充電器發(fā)出數(shù)字量信號“O”。使充電器電壓恢復(fù)到之前設(shè)定的電壓，充電器上“2#充電”指示燈滅。依次類推。
[0021]7、當充電器為最后I組蓄電池充滿電后，停止巡檢，并在下一個巡檢周期重新從1#蓄電池開始巡檢。
[0022 ] 8、從第I組蓄電池巡檢到最后I組蓄電池為I個巡檢周期，時間可調(diào)。
[0023]9、需要調(diào)試維護時，將旋轉(zhuǎn)開關(guān)SI打在“手動”擋位，中止蓄電池巡檢單元的數(shù)據(jù)處理。在所有調(diào)試維護結(jié)束后投入使用時，擋位選擇“自動”擋位，恢復(fù)上述功能。
[0024]10、本臺巡檢單元最多可擴展到4組蓄電池。
[0025]圖中ADM2587E為通訊模塊。ARM為單片機，為本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理單元。GR1-GR4為電壓采樣單元。31為兩擋位旋轉(zhuǎn)開關(guān)。？1]141]2為24熔斷器。1(01、1(02、1(03、1(04為24￥繼電器
[0026]巡檢裝置軟件采用C語言編程和模塊化程序設(shè)計方法，主程序主要包括系統(tǒng)初始化和自檢模塊、電壓采集模塊、通信模塊等。程序流程框圖如圖2所示。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)， 包括通過電閘QF接入交流電源并輸出直流電用于多個并聯(lián)蓄電池(99)充電的充電器；其特征在于，所述充電器通過RS-485接口與蓄電池巡檢單元通訊連接;所述蓄電池巡檢單元包括連接所述直流電的電源端口，以及分別用于采集各個所述蓄電池電壓信號的電壓信號采集端口 ；各個所述采集端口分別連接了電壓采樣單元，各個所述電壓采樣單元包括光耦合繼電器AQY210，以及關(guān)聯(lián)的數(shù)字控制模擬電子開關(guān)⑶4051; 各個所述蓄電池相互獨立的充電線路上分別設(shè)置繼電器開關(guān);各個所述繼電器開關(guān)的控制單元即為于所述蓄電池巡檢單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池巡檢單元設(shè)置有連接切換開關(guān)SI的手動與自動轉(zhuǎn)換端口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池巡檢單元為單片機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電器包括關(guān)聯(lián)充電線路、用于指示線路正常的運行指示燈，以及關(guān)聯(lián)充電線路、用于指示線路故障的故障指示燈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于巡檢方式的蓄電池充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池巡檢單元設(shè)有電源指示燈Fl。
【文檔編號】H02J7/02GK205565849SQ201620300858
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】晁岳洪, 谷峰
【申請人】大連順澤船舶電器工程有限公司