CN105515156A - 一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制*** - Google Patents

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杨德龙
仝杰
汪洋
雷煜卿
张庚
雒宏礼
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

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Abstract

本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，包括中央控制单元、接口单元、状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元；状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与中央控制单元连接，电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与接口单元连接。本发明采用单片机控制、以PWM的方式进行充电，主要实现太阳能板对蓄电池的充电控制和蓄电池对负载的放电控制，从而实现对整个***电源部分的智能管理和控制，能够提高整个***的效能和寿命。

Description

一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***
技术领域
本发明属于电力***技术领域，具体涉及一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***。
背景技术
随着国家电网公司建设，“西电东输”作为国家重点项目快速推进。大容量、长距离输电需求已经成为智能电网的核心需求，输电线路在线监测作为国家智能电网工程中极其重要的组成部分，是实现国家电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好目标的主要手段。
输电线路在线监测目的是保障电力输电线路的安全运行，***通过各种传感器技术，通信技术，信息处理技术实现输电线路运行状态的感知、预警、分析、评估等方面，其中通讯和视频监控是必不可少的部分。采用蓄电池和太阳能电池板两套供电装置为通讯***供电，以保证通讯***的稳定性，因此就需要一套专用对太阳能板和蓄电池充放电进行管理的装置，以提高整个装置的效能和寿命。
由于蓄电池和太阳能电池板设置在野外，通讯和视频监控要求配置的太阳电池板和蓄电池的容量可满足无阳光工作日大于15天，具备对电量与负载分级管理功能，所以就需要管理装置能够具备对蓄电池电量、电池电压、充放电状态、工作温度等供电电源状态进行监测，并根据监控到的数据自动切换蓄电池、太阳能电池板和负载之间的充放电关系，同时还应具有防雷、防过充、防反充、电能指示等功能。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，采用单片机控制、以PWM的方式进行充电，主要实现太阳能板对蓄电池的充电控制和蓄电池对负载的放电控制，从而实现对整个***电源部分的智能管理和控制，能够提高整个***的效能和寿命。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，所述***包括中央控制单元、接口单元、状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元；
所述状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与中央控制单元连接，所述电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与接口单元连接。
所述中央控制单元包括单片机U1、晶振、复位电路和电源电路。
所述接口单元包括太阳能板接口和蓄电池接口；
所述太阳能板接口包括NetSolar+接口和NetSolar-接口；
所述蓄电池接口包括NetBattery+接口、接地端口、NetLoad+接口和NetLoad-接口。
所述NetSolar+接口、NetSolar-接口、NetBattery+接口、接地端口、NetLoad+接口和NetLoad-接口均为四针接线柱。
所述电压采样单元包括太阳能电压采样单元和蓄电池电压采样单元。
所述太阳能电压采样单元采用光耦，所述光耦的发光侧与太阳能板接口连接，其受光侧与中央控制单元、电源VCC和地线分别连接。
所述蓄电池电压采样单元包括电阻R1、电阻R2和电容C1；
所述电阻R1的一端与NetBattery+接口连接，其另一端与单片机U1、电阻R2和电容C1的一端均连接，电阻R2和电容C1各自的另一端均接地。
所述状态指示单元包括多个LED；所述状态指示与中央控制单元和接口单元分别连接，用以指示中央控制单元的运行状态、太阳能板的运行状态、蓄电池的运行状态和蓄电池的电量。
所述充电控制单元包括型号为IRF3205的MOS管和型号为LM258的运算放大器；
所述充电控制单元与中央控制单元、太阳能板接口和蓄电池接口分别连接，用以输出规定占空比的PWM信号控制蓄电池的充电方式。
所述放电控制单元采用加偏置电压的控制方式；
所述放电控制单元包括型号为IRF3205的MOS管和型号为S8050的三极管；
所述放电控制单元与中央控制单元和蓄电池接口分别连接，控制蓄电池向负载放电。
所述接口单元还包括充电过流保护和防反充模块、太阳能过压保护模块、放电过流保护和负载过压保护模块、太阳能端防雷和蓄电池端防雷模块；
所述充电过流保护和防反充模块包括电感F1；所述电感F1的两端分别与NetSolar+接口、NetBattery+接口连接；
所述太阳能过压保护模块包括压敏电阻TZ1；所述压敏电阻TZ1的两端分别与NetSolar+接口、NetSolar-接口连接；
所述放电过流保护和负载过压保护模块包括电感F2和压敏电阻TZ2；所述电感F2的一端与NetBattery+接口连接，另一端与压敏电阻TZ2和NetSolar+接口分别连接，压敏电阻TZ2的另一端与NetSolar-接口连接；
所述太阳能端防雷和蓄电池端防雷模块包括工业级气体放电管D1和工业级气体放电管D2；所述工业级气体放电管D1和和工业级气体放电管D2的一端均接地，两者的另一端分别连接NetSolar+接口和NetBattery+接口。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)本发明采用单片机控制、以PWM的方式进行充电，主要实现对太阳能板对蓄电池的充电控制和蓄电池对负载的放电控制，当蓄电池电压不足时，太阳能电池板对蓄电池充电，当蓄电池充满后切断充电；当蓄电池电压过低时自动切断对负载的放电，当蓄电池电压恢复至满足蓄电池规定的工作条件时，开启对负载的供电，从而实现对整个***电源部分的智能管理和控制；
2)本发明还具有输入输出防雷设计、蓄电池防反接功能、太阳能夜间防反冲功能、太阳能过压保护和蓄电池电压指示功能；
3)本发明对太阳能板和蓄电池自动、积极的管理下，能够保证整个***的效能和寿命，满足通讯和视频监控要求配置的太阳能板和蓄电池的容量可满足无阳光工作日大于15天，并且具有防雷等功能，满足工业需求。
附图说明
图1是本发明实施例中输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，如图1，包括中央控制单元、接口单元、状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元；
所述状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与中央控制单元连接，所述电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与接口单元连接。
所述中央控制单元包括单片机U1、晶振、复位电路和电源电路。
所述接口单元包括太阳能板接口和蓄电池接口；
所述太阳能板接口包括NetSolar+接口和NetSolar-接口；
所述蓄电池接口包括NetBattery+接口、接地端口、NetLoad+接口和NetLoad-接口。
所述NetSolar+接口、NetSolar-接口、NetBattery+接口、接地端口、NetLoad+接口和NetLoad-接口均为四针接线柱。
所述电压采样单元包括太阳能电压采样单元和蓄电池电压采样单元。
所述太阳能电压采样单元采用光耦，所述光耦的发光侧与太阳能板接口连接，其受光侧与中央控制单元、电源VCC和地线分别连接。
所述蓄电池电压采样单元包括电阻R1、电阻R2和电容C1；
所述电阻R1的一端与NetBattery+接口连接，其另一端与单片机U1、电阻R2和电容C1的一端均连接，电阻R2和电容C1各自的另一端均接地。
所述状态指示单元包括多个LED；所述状态指示与中央控制单元和接口单元分别连接，用以指示中央控制单元的运行状态、太阳能板的运行状态、蓄电池的运行状态和蓄电池的电量。
所述充电控制单元包括型号为IRF3205的MOS管和型号为LM258的运算放大器；
所述充电控制单元与中央控制单元、太阳能板接口和蓄电池接口分别连接，用以输出规定占空比的PWM信号控制蓄电池的充电方式。
所述放电控制单元采用加偏置电压的控制方式；
所述放电控制单元包括型号为IRF3205的MOS管和型号为S8050的三极管；
所述放电控制单元与中央控制单元和蓄电池接口分别连接，控制蓄电池向负载放电。
所述接口单元还包括充电过流保护和防反充模块、太阳能过压保护模块、放电过流保护和负载过压保护模块、太阳能端防雷和蓄电池端防雷模块；
所述充电过流保护和防反充模块包括电感F1；所述电感F1的两端分别与NetSolar+接口、NetBattery+接口连接；
所述太阳能过压保护模块包括压敏电阻TZ1；所述压敏电阻TZ1的两端分别与NetSolar+接口、NetSolar-接口连接；
所述放电过流保护和负载过压保护模块包括电感F2和压敏电阻TZ2；所述电感F2的一端与NetBattery+接口连接，另一端与压敏电阻TZ2和NetSolar+接口分别连接，压敏电阻TZ2的另一端与NetSolar-接口连接；
所述太阳能端防雷和蓄电池端防雷模块包括工业级气体放电管D1和工业级气体放电管D2；所述工业级气体放电管D1和和工业级气体放电管D2的一端均接地，两者的另一端分别连接NetSolar+接口和NetBattery+接口。
本发明采用单片机控制、以PWM的方式进行充电，包括太阳能板对蓄电池充电控制和蓄电池对负载放电控制；
1)、太阳能板对蓄电池充电控制：
蓄电池电压采样单元采样后，采样后的数据传输到中央控制单元，中央控制单元判定是否对蓄电池充电，需要充电时，充电控制单元在中央控制单元的控制下对蓄电池采用规定占空比的PWM信号控制对蓄电池充电，当蓄电池充电完成后自动切换到和蓄电池对负载放电控制；
2)、蓄电池对负载放电控制：
当蓄电池对负载放电时，具有电压采样和电压指示，防过流保护，当蓄电池的电压不足时，在中央控制单元的控制下自动断开蓄电池对负载放电，开启太阳能板对蓄电池充电。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述***包括中央控制单元、接口单元、状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元；
所述状态指示单元、电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与中央控制单元连接，所述电压采样单元、充电控制单元和放电控制单元分别与接口单元连接。
2.根据权利要求1所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述中央控制单元包括单片机U1、晶振、复位电路和电源电路。
3.根据权利要求1所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述接口单元包括太阳能板接口和蓄电池接口；
所述太阳能板接口包括NetSolar+接口和NetSolar-接口；
所述蓄电池接口包括NetBattery+接口、接地端口、NetLoad+接口和NetLoad-接口。
4.根据权利要求3所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述NetSolar+接口、NetSolar-接口、NetBattery+接口、接地端口、NetLoad+接口和NetLoad-接口均为四针接线柱。
5.根据权利要求3所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述电压采样单元包括太阳能电压采样单元和蓄电池电压采样单元。
6.根据权利要求5所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述太阳能电压采样单元采用光耦，所述光耦的发光侧与太阳能板接口连接，其受光侧与中央控制单元、电源VCC和地线分别连接。
7.根据权利要求5所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述蓄电池电压采样单元包括电阻R1、电阻R2和电容C1；
所述电阻R1的一端与NetBattery+接口连接，其另一端与单片机U1、电阻R2和电容C1的一端均连接，电阻R2和电容C1各自的另一端均接地。
8.根据权利要求5所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述状态指示单元包括多个LED；所述状态指示与中央控制单元和接口单元分别连接，用以指示中央控制单元的运行状态、太阳能板的运行状态、蓄电池的运行状态和蓄电池的电量。
9.根据权利要求3所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述充电控制单元包括型号为IRF3205的MOS管和型号为LM258的运算放大器；
所述充电控制单元与中央控制单元、太阳能板接口和蓄电池接口分别连接，用以输出规定占空比的PWM信号控制蓄电池的充电方式。
10.根据权利要求3所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述放电控制单元采用加偏置电压的控制方式；
所述放电控制单元包括型号为IRF3205的MOS管和型号为S8050的三极管；
所述放电控制单元与中央控制单元和蓄电池接口分别连接，控制蓄电池向负载放电。
11.根据权利要求3所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池充放电控制***，其特征在于：所述接口单元还包括充电过流保护和防反充模块、太阳能过压保护模块、放电过流保护和负载过压保护模块、太阳能端防雷和蓄电池端防雷模块；
所述充电过流保护和防反充模块包括电感F1；所述电感F1的两端分别与NetSolar+接口、NetBattery+接口连接；
所述太阳能过压保护模块包括压敏电阻TZ1；所述压敏电阻TZ1的两端分别与NetSolar+接口、NetSolar-接口连接；
所述放电过流保护和负载过压保护模块包括电感F2和压敏电阻TZ2；所述电感F2的一端与NetBattery+接口连接，另一端与压敏电阻TZ2和NetSolar+接口分别连接，压敏电阻TZ2的另一端与NetSolar-接口连接；
所述太阳能端防雷和蓄电池端防雷模块包括工业级气体放电管D1和工业级气体放电管D2；所述工业级气体放电管D1和和工业级气体放电管D2的一端均接地，两者的另一端分别连接NetSolar+接口和NetBattery+接口。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108337948A (zh) * 2017-01-21 2018-07-31 深圳市拓日新能源科技股份有限公司 具有充放电数据监测和控制功能的盐碱地改良***
CN108448186A (zh) * 2018-01-30 2018-08-24 安徽省金屹电源科技有限公司 一种基站用电池管理器控制板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204271698U (zh) * 2014-12-12 2015-04-15 国家电网公司 一种应用于输电线路在线监测***的电源管理监测装置
CN205430689U (zh) * 2016-03-15 2016-08-03 西安航空学院 可组网控制的太阳能led路灯终端控制电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204271698U (zh) * 2014-12-12 2015-04-15 国家电网公司 一种应用于输电线路在线监测***的电源管理监测装置
CN205430689U (zh) * 2016-03-15 2016-08-03 西安航空学院 可组网控制的太阳能led路灯终端控制电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108337948A (zh) * 2017-01-21 2018-07-31 深圳市拓日新能源科技股份有限公司 具有充放电数据监测和控制功能的盐碱地改良***
CN108448186A (zh) * 2018-01-30 2018-08-24 安徽省金屹电源科技有限公司 一种基站用电池管理器控制板

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