[发明专利]一种蓄电池充放电状态检测及监控系统

说明书

技术领域

本发明属于智能监控领域，尤其涉及一种蓄电池充放电状态检测及监控系统。

背景技术

蓄电池被广泛应用于多种工业领域和人们的日常生活当中，其使用寿命与欠充、过充以及过放密切相关。如何有效保证和提高蓄电池的使用寿命是蓄电池管理系统设计中急需解决的问题。

蓄电池管理系统的设计主要从充电和放电两个方面进行，不同的应用场景所采取的充放电控制策略也各有侧重。目前，充电策略主要采用三段式充电，研究较热的主要是脉冲充电，旨在避免蓄电池欠充与过充；放电策略主要采用设置门限电压的方式，旨在避免蓄电池过放。

开关电源以小型、轻量和高效率等特点被广泛应用于几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。原边反馈开关电源因省去光耦加TL431的结构，节省了系统板上的空间，降低了成本并且提高了系统的可靠性，在电源管理中得以快速发展并广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景的不足提供了一种蓄电池充放电状态检测及监控系统，通过对蓄电池工作过程中电压和电流的变化进行分析，合理控制蓄电池的工作进程，从而保证和提高了蓄电池的循环使用寿命。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种蓄电池充放电状态检测及监控系统，包含蓄电池，在蓄电池上设有一充放电控制模块，所述充放电控制模块包含充电控制电路、蓄电池、放电控制电路、充电电流检测模块、端电压检测模块、微控制器模块、放电电流检测模块、人机交互模块、PWM驱动器；

所述市电通过充电控制电路连接蓄电池，用于控制蓄电池充电；

蓄电池与放电控制电路，用于控制蓄电池放电；

充电电流检测模块、端电压检测模块、放电电流检测模块分别和微控制器模块连接，用于分别实时检测蓄电池的充电电流、蓄电池内电压、蓄电池的放电电流，已经将采集的电信号上传至微控制器模块；

人机交互模块与微控制器模块连接，用于查看蓄电池的电压状态及充放电电流状态，以及用于设定微控制器参数阈值；

所述PWM驱动器分别和微控制器模块、充电控制电路、放电控制电路连接，用于根据采集的电压及电流参数，进而驱动充电控制电路及放电控制电路场效应管的PWM信号；

所述充电控制电路包含依次连接的升压模块和整流稳压模块；

所述升压模块包含变换器、电感、稳压管、第一电解电容、第二电解电容、第一电阻和第二电阻，第一电解电容的正极分别连接电感的一端和市电，电感的另一端连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端分别连接稳压管的正极和变换器的输入端，稳压管的负极分别连接第二电解电容的正极、变换器的输出端和开关的常闭端，开关的活动端与第二电阻串联后与充电电路连接，第一电解电容的负极、第二电解电容的负极、变换器的接地端与地连接；

所述整流稳压模块包含MPU处理单元、可控硅整流单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元、温度反馈单元和电压电流变量反馈单元；

MPU 处理单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元及可控硅整流单元依次连接，温度反馈单元和电压电流变量反馈单元分别与MPU处理单元连接；

所述MPU处理单元根据温度反馈单元所测量的温度值、电压电流变量反馈单元所测量的电压值和电流值，输出调整脉冲触发频率的控制信号和控制脉冲触发控制单元的通断的控制信号。

作为本发明一种蓄电池充放电状态检测及监控系统的进一步优选方案，所述蓄电池的端电压在10.5 V～14.0 V之间。

作为本发明一种蓄电池充放电状态检测及监控系统的进一步优选方案，所述充电电流检测模块采用霍尔传感器。

作为本发明一种蓄电池充放电状态检测及监控系统的进一步优选方案，所述PWM驱动器的芯片型号为IR4427。

作为本发明一种蓄电池充放电状态检测及监控系统的进一步优选方案，所述放电电流检测模块采用霍尔传感器。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明通过对蓄电池工作过程中电压和电流的变化进行分析，合理控制蓄电池的工作进程，从而保证和提高了蓄电池的循环使用寿命。

附图说明

图1是本发明充电控制电路升压模块电路图；

图2是本发明充电控制电路整流稳压模块结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：