[发明专利]一种井下电池组管理控制电路和方法以及装置

说明书

本发明公开了一种井下电池组管理控制电路和方法以及装置，该方法包括：监测井下电池组输出电压；根据所述输出电压设置电池组过压和欠压阈值；将所述输出电压与电池组过压和欠压阈值进行对比，判断电池组状态；根据所述电池组状态，切断电池组的输出电压或供给输出电压；在输出电压小于欠压阈值时，判断电池组处于低电量状态，切断电池组输出电压；在输出电压大于过压阈值时，判断电池组处于电压异常状态，切断电池组输出电压。在输出电压在大于欠压阈值，小于过压阈值范围内时，判断电池组处于正常状态。本发明的井下电池组管理控制方法，可在井下工作周期中监测到电池组处于低电量或异常时，切断电池组电源，不影响仪器正常工作。

技术领域

本发明属于井下电池组管理技术领域，具体涉及一种井下电池组管理控制电路和方法以及装置。

背景技术

石油领域的井下仪器在井下作业时与地面通过泥浆脉冲的方式进行通信连接，受到复杂作业环境的限制，这种通信方式的实时性不高且数据量小，在井下电池组电量不足或电池组发生异常的情况时，无法将低电量风险或异常风险有效快捷地通知到井上作业人员，尤其是当井下电池因过放电而导致的电池解体、爆炸时，安全隐患巨大。如何对井下电池组的安全状态进行管理和控制，是领域内研究的重要内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下电池组管理控制电路和方法以及装置。

首先，根据本发明的一方面，本发明提供了一种井下电池组管理控制电路，本发明的井下电池组管理控制电路包括电压输入端PWL、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、控制芯片、三级管Q1、电容C1和电压输出端，其中，控制芯片的Vin管脚与电压输入端PWL电连接，控制芯片的Vout管脚与电压输出端电连接并通过电容C1接地，控制芯片的GND管脚接地；三极管Q1的源极与控制芯片的Vin管脚电连接，三极管Q1的漏极与控制芯片的Vout管脚电连接，三极管Q1的栅极与控制芯片的GATE管脚电连接；电压输入端PWL通过第四电阻R4、第三电阻R3、第二电阻R2和第一电阻R1接地，控制芯片的管脚通过第四电阻R4与电压输入端PWL电连接，控制芯片的UV管脚通过第三电阻R3和第四电阻R4与电压输入端PWL电连接，控制芯片的OV管脚通过第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4与电压输入端PWL电连接。

进一步地，本发明井下电池组管理控制电路中的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4按以下方式确定：

上述公式中，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻，V_os(UV)为UV管脚处的最大可容忍的误差电压，I_LEAK为UV管脚处的最大漏电流，UV_TH为输入电压欠压阈值，OV_TH为输入电压过压阈值。

其次，本发明提供了一种井下电池组管理控制方法，所述井下电池组管理控制方法包括：

监测井下电池组输出电压；

根据所述输出电压设置电池组过压和欠压阈值；

将所述输出电压与电池组过压和欠压阈值进行对比，判断电池组状态；

根据所述电池组状态，切断电池组的输出电压或供给输出电压。

进一步地，在所述输出电压小于欠压阈值时，判断电池组处于低电量状态，切断电池组输出电压。

进一步地，在所述输出电压大于过压阈值时，判断电池组处于电压异常状态，切断电池组输出电压。

进一步地，在所述输出电压在大于欠压阈值，小于过压阈值范围内时，判断电池组处于正常状态，保证电池组正常供电，电池组以有效输出电压正常供电。