[实用新型]一种分布式蓄电池组充电监测系统

摘要

本实用新型涉及一种分布式蓄电池组充电监测系统。现有的装置布线多且线路长，既浪费人力物力又容易引入干扰。本实用新型通过对正在充电的蓄电池组进行电压信号采集，将采集来的电压信号进行分压处理，并通过模拟开关来轮流选通其中一路电压信号，经主控芯片U1进行A/D转换，并作为从机通过CAN总线向上位机进行分压后的电压数字信号的传输，以供上位机实行数据处理，实现了对蓄电池组运行参数的实时监测，从而得知当前各个所在蓄电池组的充电状态和性能。本实用新型对任意多个蓄电池组进行实时电压检测并实时传送数据，而且电压信号的传输距离远，利于远程操作，极大地扩充了蓄电池检测技术的数量和范围。

主权项

一种分布式蓄电池组充电监测系统，包括电源电路，电压处理电路，主控电路和传输电路，其特征在于：所述的电源电路包括一级电源转换芯片U2、二级电源转换芯片U3和二级电源转换芯片U4、接插件J1、发光管D1、二极管D2、电感L1和L2、电阻R2和R3、钽电容C17、电容C4、电容C5、电容C6、电容C14、电容C15和电容C16；接插件的1脚接电源电压输入，2脚接地；一级电源转换芯片U2的1脚为输入端，与接插件的1脚连接，一级电源转换芯片U2的2脚是5V电压输出端，与二极管D2的阴极和电感L2的一端连接，一级电压转换芯片U2的4脚分别与电感L2的另一端、钽电容C17的阳极、二级电源转换芯片U3的电压3脚和二级电源转换芯片U4的2脚连接；一级电源转换芯片U2的3脚、5脚、二极管D2的阳极、钽电容C17的阴极接地；二级电源转换芯片U3的2脚为3.3V电压输出端，分别与电容C4的一端、电阻R2的一端和电感L1的一端连接；电阻R2的另一端与发光管D1的阳极连接，电感L1的另一端为参考电压输出端，分别与电阻R3的一端、电容C5的一端连接，电阻R3的另一端与电容C6的一端连接，二级电源转换芯片U3的1脚、电容C4的另一端、发光管D1的阴极、电容C5、C6的另一端接地；二级电源转换芯片U4的1脚为‑5V电压输出端，与电容C14的一端连接，二级电源转换芯片U4的3脚与电容C16的一端连接、5脚与电容C16的另一端连接；电容C15的一端与二级电源转换芯片U4的2脚连接，二级电源转换芯片U4的4脚、电容C15的另一端、电容C14的另一端接地；所述的电压处理电路包括16路的电压分压电路V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、V13、V14、V15、V16，模拟开关芯片U5、运算放大器芯片U6，二极管D3、钽电容C18、电容C19；16路的电压分压电路完全相同，每路电压分压电路均包括接插件J2、电阻R13和电阻R17，接插件J2的1脚是检测电压输入端，与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与分别与电阻R17的一端、模拟开关芯片U5的9脚连接，接插件J2的2脚、电阻R17的另一端接地；模拟开关芯片U5的24 脚与5V电源输出端连接，模拟开关芯片U5的8脚、7脚、6脚、5脚、4脚、3脚、2脚、23脚、22脚、21脚、20脚、19脚、18脚、17脚、16脚分别与V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、V13、V14、V15、V16的分压电压输出端连接，模拟开关U5的12脚、15脚接地，模拟开关U5的1脚分别接电容C19的一端、钽电容C18的阳极、二极管D3的阴极和运算放大器芯片U6的3脚连接，电容C19的另一端、钽电容C18的阴极、二极管D3的阳极接地，运算放大器芯片U6的7脚接5V电压输出端、4脚接‑5V电压输出端、2脚接6脚；所述的主控电路包括主控芯片U1、双列压线座P1、晶振Y1、按键S1、电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12和电容C13；主控芯片U1的23脚与运算放大器芯片U6的6脚连接，主控芯片U1的15脚、16脚、17脚、18脚与模拟开关芯片的10脚、11脚、14脚、13脚连接，主控芯片U1的82脚、81脚分别与CAN转换芯片U7的1脚和电阻R45的另一端连接，主控芯片U1的92脚、91脚分别与CAN转换芯片U8的1脚和电阻R47的另一端连接；主控芯片U1的50脚、75脚、100脚、28脚、11脚相连接，并与电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11的一端和3.3V电压输出端连接，电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11的另一端接地，主控芯片U1的22脚与电容C12的一端、3.3V电压输出端连接，电容C12的另一端接地，主控芯片U1的19脚与20脚连接并接地，主控芯片U1的21脚与参考电压输出端、电容C13的一端连接，电容C13的另一端接地；主控芯片的12脚与晶振电路中晶振Y1的2脚、电容C1的一端连接，主控芯片的13脚与晶振电路中晶振Y1的1脚、电容C3的一端连接，电容C1、电容C3的另一端接地，主控芯片的14脚开关Reset与复位电路中按键的一端、 电阻R1的一端、电容C2的一端连接，按键的另一端与电容C2的另一端连接并接地，主控芯片U1的90脚、77脚、72脚、76脚、89脚、14脚分别与JTAG接口电路中双列压线座P1的1脚、3脚、5脚、7脚、9脚、13脚、15脚连接，双列压线座P1的1脚与2脚相连接，并与3.3V电压输出端连接，双列压线座P1的4脚、6脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚、20脚相连接并接地；传输电路有两路相同的CAN总线电路，包括CAN收发器芯片U7、U8，接插件J18、接插件J19，电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R49，电容C51、电容C52；CAN收发器芯片U7的7脚分别与电阻R46的一端和接插件J18的2脚连接，CAN收发器芯片U8的6脚分别与电阻R46的另一端和接插件J18的1脚连接，CAN收发器芯片U7的3脚分别与3.3V电压输出端和电容C51的一端连接，CAN收发器芯片U7的4脚与电阻R45的一端连接，CAN收发器芯片U8的2脚、8脚、电容C51的另一端接地；CAN收发器芯片U8的7脚分别与电阻R49的一端和接插件J19的2脚连接，CAN收发器芯片U8的6脚分别与电阻R49的另一端和接插件J19的1脚连接，CAN收发器芯片U8的3脚分别与3.3V电压输出端和电容C52的一端连接，CAN收发器芯片U8的4脚与电阻R47的一端连接，CAN收发器芯片U8的2脚、8脚、电容C52的另一端接地；所述的主控芯片U1采用ST公司的STM32VC107，一级电源转换芯片U2采用National Instruments公司的LM2576，二级电源转换芯片U3采用Maxium公司的AMS1117，二级电源转换芯片U4采用Texas Instruments公司的TPS60403，模拟开关芯片U5采用CD4067， 运算放大器芯片U6采用Texas Instruments公司的OP07，CAN收发器芯片U7、U8采用Texas Instruments公司的SN65HVD230。