[发明专利]一种蓄电池组电压均衡系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池，具体是一种蓄电池组电压均衡系统。

背景技术

铅酸蓄电池是目前应用最广泛的一种蓄电池,它具有容量大,寿命长,成本低等优点。铅酸蓄电池的理论寿命可达20年,但许多蓄电池的实际使用年限却只有五,六年。这既增加了无谓的浪费,废弃的电池又造成了环境污染。蓄电池实际使用年限远小于理论寿命的原因是:蓄电池组通常是由若干个电瓶串联在一起使用的。对这些蓄电池组进行充电时,使用统一的充电电流,由于这些蓄电池的参数不尽一致,所以造成有些电池充电不足,有些则充电过足。充电不足,充电过足都会加速电瓶的损坏,从而进一步拉大了电池组内电瓶间的差距。正是这种恶性循环极大地缩短了蓄电池组的使用寿命,导致以蓄电池组作为应急能源的设备的可靠性降低,甚至引发严重事故。这在通信、电力等应用领域中时有发生。

针对这些问题,我们研制了一个铅酸蓄电池精密充/放电管理系统。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种蓄电池组电压均衡系统。针对串联充/放电的缺点,本系统自动地以最佳方式对蓄电池组中的各个电瓶进行独立的充/放电。对超过额定电压的蓄电池进行放电,对低于额定电压的蓄电池进行充电。各个充/放电回路的工作是互相独立的,不受其它充/放电回路的影响,这个过程称为电压均衡。电压均衡完成后,所以电瓶都达到统一的额定电压。本系统还能在线检测并显示各电瓶的电压、充/放电电流和电瓶温度,如发现异常会及时报警。使用本系统不但能大大延长铅酸蓄电池的使用寿命,而且能增强整个应用系统的稳定性和可靠性,消除系统可能出现的隐患。本设计充分利用了微处理器的高性能,低价格的特点,广泛地使用了微处理器。比较传统的电子线路具有调试简单,功能修改方便等优点。

本发明一种蓄电池组电压均衡系统，该系统采用主模块管理若干个充/放电子模块的两级层次结构；所述主模块和每个子模块都由微处理器控制,每个子模块独立地对一个蓄电池进行充/放电,所述子模块的工作由主模块调度。

具体地，所述主模块和子模块之间、子模块与子模块之间是电气隔离的,各个模块的供电相互独立,主模块通过光电祸合方式与子模块通信。所述主模块上使用双CPU，所述双CPU为主CPU和从CPU，其中，主CPU负责主控,从CPU负责通信,主CPU和从CPU之间以双端口RAM进行数据交换。

进一步地，所述主模块除和子模块通信外,还能通过RS232或RS485接口和PC机通信。

具体地，所述主模块由四个部分构成,分为主机板,显示器,键盘和译码器；所述四个部分在整体上是统一的,电气上是相联的。

具体地，所述主机板上的主CPU采用微控制器89C55,主控程序固化在它的ROM中，微控制器89C52作为主CPU的从CPU,从事和PC机的通信工作；两个微控制器的时钟频率均采用1.0592MHz。

具体地，所述主机板通过8位地址呼叫某子模块,并与其通信；采用分段译码以减少连线,高4位地址选通16个译码器中的某一个,低4位地址选通连接到某译码器的16个子模块中的某一个。

进一步地，所述系统通过8个七段码显示器所构成的显示屏和16个按钮开关所构成的键盘来实现人机交互。

更进一步地，所述主模块和子模块间的信号传输由光电祸合器实现,串行通信的波特率为960；通信方式为主从式,主模块始终为呼叫方；主模块发出的8位地址经两级译码后,选通某子模块,该子模块才能和主模块通信。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：(l)适用范围广,对各行各业的各种蓄电池都能进行电压均衡、检测、监视和报警。(2)可对在线工作的电池组进行电压均衡。既可对已处于浮充状态下的电池组进行电压均衡。也可对电池组进行初始电压均衡。(3)可独立于PC机工作,也可连接PC机。(4)产品模块化、系列化,结构紧凑、维护方便。操作简单,可无人值守。

本系统经华东电力设计院实测,性能指标完全达到设计要求,即:电压均衡误差<目标电压的l％,电压显示相对误差<0.01,电流显示相对误差<0.001,温度显示误差<l℃。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明蓄电池组电压均衡系统的结构框图。

具体实施方式