CN113219356A - 电池检测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域，公开了一种电池检测***及方法，该***包括依次连接的采样模块以及控制模块，采样模块的输入端与电梯自动救援***中的电池连接；在电梯自动救援***第一次上电时，采样模块采集电池的开路电压发送至控制模块；控制模块在开路电压满足第一预设故障电压时，确定电池处于未接状态；控制模块在开路电压不满足第一预设故障电压满足第二预设故障电压时，确定电池处于反接状态；第一预设故障电压大于第二预设故障电压；控制模块在电池处于未接或反接状态时发送故障信号至显示终端显示故障类型。本发明中，基于充电控制算法与充电逻辑曲线对电池进行在线检测，能够检测电池是否出现未接、损坏的情况，且检测准确合理。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池检测***及方法。
背景技术
电梯自动救援装置(automatic rescue operation device for lifts，电梯ARD)，是专为电梯应用场景而设计的专用救援供电装置。电梯在使用过程中，一旦遇到供电***(例如外电网)出现故障(例如停电或缺相等)，会对被困在电梯内的乘客生命及财产安全构成威胁。电梯ARD在上述情况发生时投入工作，即断开电梯与外电网的连接线路，同时使用ARD自身配有的电池通过逆变技术给电梯控制***供电，配合电梯控制***将电梯轿厢缓慢运行到就近层站(或指定层站)开门，让乘客迅速的走出电梯，从而保障乘客生命及财产安全。
电梯ARD工作在充电状态时，本质上是一个电池充电电源，其主电路由反激开关电源构成，由于在充电的过程中，电池有因为硬件回路断线而与***断开连接的风险，同时电池在多轮的充放电过程中，本身有发生故障或者出现损坏的风险，而电池的充电质量直接影响了电梯在应急状态是否能够有效将乘客运送至安全平层，所以电池端的问题需要由ARD及时的反馈出来，但是现有的ARD检测电池的问题一般只是上电检测一次电池的开路电压，查看电池的开路电压是否低于电池的最小可充电电压，假设电池电压过低，则认为电池损坏，报故障，不再充电，该方式只在ARD上电第一次检测有效，不能进行实时监测，而且最小充电电压的规格不容易被确定，有漏检测和过检测的风险，容易误报造成不必要的麻烦。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电池检测***及方法，旨在解决现有ARD检测电池仅上电第一次检测有效，不能进行实时监测，存在漏检测和过检测的风险的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电池检测***，所述电池检测***包括依次连接的采样模块以及控制模块，所述采样模块的输入端与电梯自动救援***中的电池连接；其中，
在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块，用于采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态；
所述控制模块，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压；
所述控制模块，还用于在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。
可选地，所述控制模块，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，将所述电池接入电池充电回路中，根据预设充电逻辑对所述电池进行充电。
可选地，所述电池检测***还包括：充电接触器，所述充电接触器分别与所述电池、所述电池充电回路以及所述控制模块连接；其中，
所述控制模块，用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，闭合所述充电接触器，以将所述电池接入所述电池充电回路中。
可选地，所述电池充电回路包括依次连接的整流电路以及滤波输出电路；所述整流电路与电网输入端连接，所述滤波输出电路与所述电池连接，其中，
所述整流电路，用于接收电网输入端输入的交流电压，对所述交流电压进行整流，输出整流直流电压至所述滤波输出电路；
所述滤波输出电路，用于对所述整流直流电压进行滤波，输出滤波直流电压至所述电池，以对所述电池进行充电。
可选地，所述滤波输出电路包括熔断器、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、变压器以及第一MOS管；其中，
所述熔断器的第一端和第二端分别与所述整流电路的输出端连接，所述第一电容的第一端与所述熔断器的第一端连接，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第二端连接；
所述变压器的原边第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述变压器的原边第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第二端连接；
所述变压器的副边第一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述变压器的副边第二端连接，所述第二电容的第一端与所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的负极连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于如上文所述的电池检测***的电池检测方法，所述电池检测***包括依次连接的采样模块以及控制模块，所述电池检测方法包括以下步骤：
在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块；
所述控制模块判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态；
所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压；
所述控制模块在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。
可选地，所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压的步骤之后，还包括：
所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，将所述电池接入电池充电回路中，根据预设充电逻辑对所述电池进行充电。
可选地，所述根据预设充电逻辑对所述电池进行充电的步骤，包括：
获取电池电压，判断所述电池电压是否满足第一充电电压，在所述电池电压满足所述第一充电电压时，根据激活充电策略以第一恒流电流对所述电池进行充电；
在所述电池电压满足第二充电电压时，根据恒流充电策略以第二恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第二充电电压大于所述第一充电电压；
在所述电池电压满足第三充电电压时，根据恒压充电策略以第三恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第三充电电压大于所述第二充电电压；
获取所述电池的当前充电电流，在所述当前充电电流为预设电流时，根据降压充电策略对所述电池进行充电，以使所述电池处于充满状态。
可选地，所述根据降压充电策略对所述电池进行充电，以使所述电池处于充满状态的步骤之后，还包括：
所述控制模块输出调整充电电压至所述电池，获取当前电池电压，判断所述当前电池电压是否满足断线故障电压；
在所述当前电池电压满足所述断线故障电压时，确定所述电池处于断线状态；
在所述电池处于断线状态时，发送断线故障信号至显示终端，以显示电池断线故障。
可选地，所述控制模块输出调整充电电压至所述电池，获取当前电池电压，判断所述当前电池电压是否满足断线故障电压的步骤之后，还包括：
在所述当前电池电压不满足所述断线故障电压时，判断所述当前电池电压是否满足异常损坏电压，其中，所述异常损坏电压大于所述断线故障电压；
在所述当前电池电压满足所述异常损坏电压时，确定所述电池处于异常损坏状态；
在所述电池处于异常损坏状态时，发送异常损坏信号至显示终端，以显示电池异常损坏。
本发明提供了一种电池检测***，所述电池检测***包括依次连接的采样模块以及控制模块，所述采样模块的输入端与电梯自动救援***中的电池连接；其中，在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块，用于采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块；所述控制模块，用于判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态；所述控制模块，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压；所述控制模块，还用于在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。相对于现有检测电池时仅查看电池的开路电压是否低于电池的最小可充电电压，假设电池电压过低，则认为电池损坏，报故障，不再充电，该方法不能进行实时监测，而且最小充电电压的规格不容易被确定，有漏检测和过检测的风险，容易误报造成不必要的麻烦。本发明中，基于充电控制算法与充电逻辑曲线对电池进行在线检测，能够检测电池是否出现未接、损坏的情况，且检测准确合理，提高了对电池的管理能力，减少了现场维护人员的工作量，解决了现有ARD检测电池仅上电第一次检测有效，不能进行实时监测，存在漏检测和过检测的风险的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电池检测***一实施例的功能模块图；
图2为本发明实施例中电池充电回路的电路结构示意图；
图3为本发明实施例中的电池充电回路的充电曲线示意图；
图4为本发明实施例中的电池充电回路的充电控制回路示意图；
图5为本发明电池检测方法第一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种电池检测***。
参照图1，在本发明实施例中，所述电池检测***包括依次连接的采样模块100以及控制模块200，所述采样模块100的输入端与电梯自动救援***中的电池连接；其中，
在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块100，用于采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块200。本实施例中，该电池检测***位于电梯自动救援***中，电梯自动救援***即电梯ARD，为专为电梯应用场景而设计的专用救援供电装置。电梯在使用过程中，一旦遇到供电***(外电网)故障(停电，缺相)会对被困在电梯内的乘客生命及财产安全构成威胁。ARD在上述情况发生时投入工作，即断开电梯与外电网的连接线路，同时使用ARD自身配有的电池通过逆变技术给电梯控制***供电，配合电梯控制***将电梯轿厢缓慢运行到就近层站(或指定层站)开门，让乘客迅速的走出电梯。本实施例中，ARD工作在充电状态时，本质上为一个电池充电电源，其主电路由反激开关电源构成，由于在充电的过程中，电梯自动救援***中的电池有因为硬件回路断线而与电梯自动救援***断开连接的风险，同时电池在多轮的充放电过程中，有发生本身发生故障或者损坏的风险，而电池的充电质量直接影响了电梯在应急状态是否能够有效将乘客运送至安全平层，电池端的问题需要由ARD及时的呈现出来。
需要说明的是，在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块100采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块200。具体地，当电梯自动救援***第一次上电时，控制模块200中的CPU检测到电梯自动救援***刚上电，可以通过采样模块100例如AD采样电路检测电池的开路电压。
所述控制模块200，用于判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态。本实施例中，当电梯自动救援***第一次上电时，控制模块200中的CPU检测到电梯自动救援***刚上电，可以通过采样模块100例如AD采样电路检测电池的开路电压，所述控制模块200读取该开路电压的电压值，进而根据电压值进行电池状态判断。本实施例中，第一预设故障电压以0～3V为例进行说明，第一预设故障电压可以根据实际情况设置，本实施例对此并不加以限制。例如，开路电压满足第一预设故障电压即电池的开路电压为0～3V，则认为电池处于未接状态。
所述控制模块200，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压。本实施例中，当电梯自动救援***第一次上电时，控制模块200中的CPU检测到电梯自动救援***刚上电，可以通过采样模块100例如AD采样电路检测电池的开路电压。本实施例中，第二预设故障电压以低于0V为例进行说明，第二预设故障电压可以根据实际情况设置，本实施例对此并不加以限制。例如，开路电压满足第二预设故障电压即电池的开路电压低于0V，则认为电池接反即电池处于反接状态。
所述控制模块200，还用于在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。本实施例中，在判断出开路电压满足第一预设故障电压即电池的开路电压为0～3V时，则认为电池处于未接状态，发送未接故障信号至显示终端，报出未接故障，同时电梯自动救援***显示未接故障；在判断出开路电压满足第二预设故障电压即电池的开路电压低于0V时，则认为电池处于反接状态，发送反接故障信号至显示终端，报出反接故障，同时电梯自动救援***显示反接故障。
本实施例提出一种电池检测***，所述电池检测***包括依次连接的采样模块100以及控制模块200，所述采样模块100的输入端与电梯自动救援***中的电池连接；其中，在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块100，用于采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块200；所述控制模块200，用于判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态；所述控制模块200，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压；所述控制模块200，还用于在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。相对于现有检测电池时仅查看电池的开路电压是否低于电池的最小可充电电压，假设电池电压过低，则认为电池损坏，报故障，不再充电，该方法不能进行实时监测，而且最小充电电压的规格不容易被确定，有漏检测和过检测的风险，容易误报造成不必要的麻烦。本发明中，基于充电控制算法与充电逻辑曲线对电池进行在线检测，能够检测电池是否出现未接、损坏的情况，且检测准确合理，提高了对电池的管理能力，减少了现场维护人员的工作量，解决了现有ARD检测电池仅上电第一次检测有效，不能进行实时监测，存在漏检测和过检测的风险的技术问题。
进一步地，所述控制模块200，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，将所述电池接入电池充电回路300中，根据预设充电逻辑对所述电池进行充电。
需要说明的是，在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，则电池上电检测结束，控制模块200确认电池未有未接、反接故障，电池检测***还可以包括：充电接触器，电池检测***将充电接触器闭合，电池接入到电池充电回路中，开始运行预设充电逻辑，该预设充电逻辑可以遵循电池的充电曲线。
进一步地，所述电池检测***还包括：充电接触器，所述充电接触器分别与所述电池、所述电池充电回路300以及所述控制模块200连接；其中，
所述控制模块200，用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，闭合所述充电接触器，以将所述电池接入所述电池充电回路300中。
易于理解的是，电池检测***还可以包括：充电接触器，在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，则电池上电检测结束，控制模块200确认电池未有未接、反接故障，电池检测***将充电接触器闭合，电池接入到电池充电回路中，开始运行预设充电逻辑，该预设充电逻辑可以遵循电池的充电曲线。
进一步地，参照图2，所述电池充电回路300包括依次连接的整流电路301以及滤波输出电路302；所述整流电路301与电网输入端连接，所述滤波输出电路302与所述电池连接，其中，
所述整流电路301，用于接收电网输入端输入的交流电压，对所述交流电压进行整流，输出整流直流电压至所述滤波输出电路302；
所述滤波输出电路302，用于对所述整流直流电压进行滤波，输出滤波直流电压至所述电池，以对所述电池进行充电。
需要说明的是，电池充电回路300可以包括依次连接的整流电路301以及滤波输出电路302，电池接入到电池充电回路300中，开始运行预设充电逻辑，该预设充电逻辑可以遵循电池的充电曲线。预设充电逻辑可以为：获取电池电压，判断所述电池电压是否满足第一充电电压，在所述电池电压满足所述第一充电电压时，根据激活充电策略以第一恒流电流对所述电池进行充电；在所述电池电压满足第二充电电压时，根据恒流充电策略以第二恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第二充电电压大于所述第一充电电压；在所述电池电压满足第三充电电压时，根据恒压充电策略以第三恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第三充电电压大于所述第二充电电压；获取所述电池的当前充电电流，在所述当前充电电流为预设电流时，根据降压充电策略对所述电池进行充电，以使所述电池处于充满状态。
具体地，获取电池电压，第一充电电压可以设置为低于32V，当电池电压低于32V时，进入激活充电状态，根据激活充电策略以第一恒流电流例如0.12A的恒流电流对电池进行充电，第二充电电压可以设置为32V，等待电池电压充电至32V时，进入恒流充电状态，根据恒流充电策略以第二恒流电流以0.8A的电流对电池进行充电，直到电池达到45V。第三充电电压可以设置为45V，当电池电压达到45V时，电池检测***认为电池已经接近充满段，进入恒压浮冲状态，此时充电电流会从0.8A缓缓下降，当充电电流下降到预设电流0.12A时，认为电池已经充满电，此时进入降压充电模式，降压充电模式的意义是提供一个与电池充满电动势基本相同的电压，满足电池的长期电量保持需求。
进一步地，继续参照图2，所述滤波输出电路302包括熔断器FU、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、变压器T以及第一MOS管Q1；其中，
所述熔断器FU的第一端和第二端分别与所述整流电路301的输出端连接，所述第一电容C1的第一端与所述熔断器FU的第一端连接，所述第一电阻R1的第一端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一电容C1的第二端连接；
所述变压器T的原边第一端与所述第一电阻R1的第一端连接，所述变压器T的原边第二端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第一电阻R1的第二端连接；
所述变压器T的副边第一端与所述第二二极管D2的阳极连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第二电容C2的第一端连接，所述第二电容C2的第二端与所述变压器T的副边第二端连接，所述第二电容C2的第一端与所述电池的正极连接，所述第二电容C2的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述电池的负极连接
应当理解的是，根据电池电压不同，算出不同的充电曲线阶段。电池接入到电池充电回路300中，开始运行预设充电逻辑，该预设充电逻辑可以遵循电池的充电曲线，参照图3，图3为本发明实施例中电池充电回路的充电曲线示意图，其中，每个充电阶段都要调动执行的电池充电算法同时驱动电池充电回路300运行才能真正完成电池的充电控制。
易于理解的是，根据电路拓扑的特点和充电曲线的要求，电池充电回路300可以包括电压外环路与电流内环路，参照图4，图4为本发明实施例中电池充电回路的充电控制回路示意图。
具体地，在激活充电状态时，根据充电状态，图4中电池电压给定uref为32V，ubat为实际电池电压，iref为电池给定电流，ILimit为充电电压限幅，激活充电状态时给定电流限幅值为0.12A，ibat为电池实际反馈电流，经过电流内环PI控制器，得到最终输出充电输出电压。激活充电状态由于电压没有达到32V，电压环路饱和输出，充电电流按照给定电流限幅值输出，电池充电电流能够按照0.12A输出。
具体地，在恒流充电状态时，图4中电池电压给定uref为45V，ILimit为充电电压限幅，恒流充电状态时给定电流限幅值为0.8A。恒流充电状态由于电压没有达到45V，电压环路饱和输出，充电电流按照给定电流限幅值输出，电池充电电流能够按照0.8A输出。
具体地，在恒压浮冲状态时，图4中电池电压给定uref为45V，ILimit为充电电压限幅，恒压浮冲状态时给定电流限幅值为0.8A。由于电池电压接近于45V，所以充电电压环路输出达不到充电限幅值，并且随着电池电压逐渐升高，充电电流给定值会逐渐下降，慢慢接近0.12A。
具体地，在降压充电状态时，电池电压uref为44V，ILimit充电电压限幅为0.12A。由于电池有一定的内阻，44V的给定电压接近于电池的内电动势，充电电压环路输出的电流给定值为0，或者小于等于0.12A，此时能够长期的保存电池在一个充满的状态。当电池进入降压充电时，电池充电端输出应该为44V，电池充电电流接近于0。此时如果将电池充电输出调整为30V，持续10秒钟，或者停止PWM输出，则检测到的已经充满的电池电压应该维持在一定电压，而不应该再降低至32V以下。此时，若断开充电的接触器，电池电压如果降至0～3V则认为电池接线断线，如果电池电压降至3～32V，则认为电池异常损坏，如果电池电压未降至0～32V则认为电池正常。需要说明的是，在非降压充电状态下可以无需进行在线断电检测。
本发明实施例提供了一种基于如上文所述的电池检测***的电池检测方法，参照图5，图5为本发明一种电池检测方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述电池检测方法包括以下步骤：
步骤S10：在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块。
需要说明的是，电梯自动救援***即电梯ARD，为专为电梯应用场景而设计的专用救援供电装置。电梯在使用过程中，一旦遇到供电***(外电网)故障(停电，缺相)会对被困在电梯内的乘客生命及财产安全构成威胁。ARD在上述情况发生时投入工作，即断开电梯与外电网的连接线路，同时使用ARD自身配有的电池通过逆变技术给电梯控制***供电，配合电梯控制***将电梯轿厢缓慢运行到就近层站(或指定层站)开门，让乘客迅速的走出电梯。本实施例中，ARD工作在充电状态时，本质上为一个电池充电电源，其主电路由反激开关电源构成，由于在充电的过程中，电梯自动救援***中的电池有因为硬件回路断线而与电梯自动救援***断开连接的风险，同时电池在多轮的充放电过程中，有发生本身发生故障或者损坏的风险，而电池的充电质量直接影响了电梯在应急状态是否能够有效将乘客运送至安全平层，电池端的问题需要由ARD及时的呈现出来。
易于理解的是，该电池检测***位于电梯自动救援***中，电池检测***包括依次连接的采样模块以及控制模块，所述采样模块的输入端与电梯自动救援***中的电池连接，在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块。具体地，当电梯自动救援***第一次上电时，控制模块中的CPU检测到电梯自动救援***刚上电，可以通过采样模块例如AD采样电路检测电池的开路电压。
步骤S20：所述控制模块判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态。
应当理解的是，当电梯自动救援***第一次上电时，控制模块中的CPU检测到电梯自动救援***刚上电，可以通过采样模块例如AD采样电路检测电池的开路电压，所述控制模块读取该开路电压的电压值，进而根据电压值进行电池状态判断。本实施例中，第一预设故障电压以0～3V为例进行说明，第一预设故障电压可以根据实际情况设置，本实施例对此并不加以限制。例如，开路电压满足第一预设故障电压即电池的开路电压为0～3V，则认为电池处于未接状态。
步骤S30：所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压。
需要说明的是，当电梯自动救援***第一次上电时，控制模块中的CPU检测到电梯自动救援***刚上电，可以通过采样模块例如AD采样电路检测电池的开路电压。本实施例中，第二预设故障电压以低于0V为例进行说明，第二预设故障电压可以根据实际情况设置，本实施例对此并不加以限制。例如，开路电压满足第二预设故障电压即电池的开路电压低于0V，则认为电池接反即电池处于反接状态。
易于理解的是，所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，将所述电池接入电池充电回路中，根据预设充电逻辑对所述电池进行充电。具体地，电池检测***还可以包括：充电接触器，在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，则电池上电检测结束，控制模块确认电池未有未接、反接故障，电池检测***将充电接触器闭合，电池接入到电池充电回路中，开始运行预设充电逻辑，该预设充电逻辑可以遵循电池的充电曲线。
具体地，根据预设充电逻辑对所述电池进行充电的过程可以包括：获取电池电压，判断所述电池电压是否满足第一充电电压，在所述电池电压满足所述第一充电电压时，根据激活充电策略以第一恒流电流对所述电池进行充电；在所述电池电压满足第二充电电压时，根据恒流充电策略以第二恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第二充电电压大于所述第一充电电压；在所述电池电压满足第三充电电压时，根据恒压充电策略以第三恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第三充电电压大于所述第二充电电压；获取所述电池的当前充电电流，在所述当前充电电流为预设电流时，根据降压充电策略对所述电池进行充电，以使所述电池处于充满状态。
应当理解的是，获取电池电压，第一充电电压可以设置为低于32V，当电池电压低于32V时，进入激活充电状态，根据激活充电策略以第一恒流电流例如0.12A的恒流电流对电池进行充电，第二充电电压可以设置为32V，等待电池电压充电至32V时，进入恒流充电状态，根据恒流充电策略以第二恒流电流以0.8A的电流对电池进行充电，直到电池达到45V。第三充电电压可以设置为45V，当电池电压达到45V时，电池检测***认为电池已经接近充满段，进入恒压浮冲状态，此时充电电流会从0.8A缓缓下降，当充电电流下降到预设电流0.12A时，认为电池已经充满电，此时进入降压充电模式，降压充电模式的意义是提供一个与电池充满电动势基本相同的电压，满足电池的长期电量保持需求。
易于理解的是，根据电池电压不同，算出不同的充电曲线阶段。电池接入到电池充电回路300中，开始运行预设充电逻辑，该预设充电逻辑可以遵循电池的充电曲线，参照图3，图3为本发明实施例中电池充电回路的充电曲线示意图，其中，每个充电阶段都要调动执行的电池充电算法同时驱动电池充电回路300运行才能真正完成电池的充电控制。
需要说明的是，根据电路拓扑的特点和充电曲线的要求，电池充电回路300可以包括电压外环路与电流内环路，参照图4，图4为本发明实施例中电池充电回路的充电控制回路示意图。
具体地，在激活充电状态时，根据充电状态，图4中电池电压给定uref为32V，ubat为实际电池电压，iref为电池给定电流，ILimit为充电电压限幅，激活充电状态时给定电流限幅值为0.12A，ibat为电池实际反馈电流，经过电流内环PI控制器，得到最终输出充电输出电压。激活充电状态由于电压没有达到32V，电压环路饱和输出，充电电流按照给定电流限幅值输出，电池充电电流能够按照0.12A输出。
具体地，在恒流充电状态时，图4中电池电压给定uref为45V，ILimit为充电电压限幅，恒流充电状态时给定电流限幅值为0.8A。恒流充电状态由于电压没有达到45V，电压环路饱和输出，充电电流按照给定电流限幅值输出，电池充电电流能够按照0.8A输出。
具体地，在恒压浮冲状态时，图4中电池电压给定uref为45V，ILimit为充电电压限幅，恒压浮冲状态时给定电流限幅值为0.8A。由于电池电压接近于45V，所以充电电压环路输出达不到充电限幅值，并且随着电池电压逐渐升高，充电电流给定值会逐渐下降，慢慢接近0.12A。
需要说明的是，根据降压充电策略对所述电池进行充电，以使所述电池处于充满状态之后，还包括：所述控制模块输出调整充电电压至所述电池，获取当前电池电压，判断所述当前电池电压是否满足断线故障电压；在所述当前电池电压满足所述断线故障电压时，确定所述电池处于断线状态；在所述电池处于断线状态时，发送断线故障信号至显示终端，以显示电池断线故障。在所述当前电池电压不满足所述断线故障电压时，判断所述当前电池电压是否满足异常损坏电压，其中，所述异常损坏电压大于所述断线故障电压；在所述当前电池电压满足所述异常损坏电压时，确定所述电池处于异常损坏状态；在所述电池处于异常损坏状态时，发送异常损坏信号至显示终端，以显示电池异常损坏。
具体地，在降压充电状态时，电池电压uref为44V，ILimit充电电压限幅为0.12A。由于电池有一定的内阻，44V的给定电压接近于电池的内电动势，充电电压环路输出的电流给定值为0，或者小于等于0.12A，此时能够长期的保存电池在一个充满的状态。当电池进入降压充电时，电池充电端输出应该为44V，电池充电电流接近于0。此时如果将电池充电输出调整为30V，持续10秒钟，或者停止PWM输出，则检测到的已经充满的电池电压应该维持在一定电压，而不应该再降低至32V以下。此时，若断开充电的接触器，电池电压如果降至0～3V则认为电池接线断线，如果电池电压降至3～32V，则认为电池异常损坏，如果电池电压未降至0～32V则认为电池正常。需要说明的是，在非降压充电状态下可以无需进行在线断电检测。
步骤S40：所述控制模块在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。
易于理解的是，在判断出开路电压满足第一预设故障电压即电池的开路电压为0～3V时，则认为电池处于未接状态，发送未接故障信号至显示终端，报出未接故障，同时电梯自动救援***显示未接故障；在判断出开路电压满足第二预设故障电压即电池的开路电压低于0V时，则认为电池处于反接状态，发送反接故障信号至显示终端，报出反接故障，同时电梯自动救援***显示反接故障。
本实施例通过在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块；所述控制模块判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态；所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压；所述控制模块在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。相对于现有检测电池时仅查看电池的开路电压是否低于电池的最小可充电电压，假设电池电压过低，则认为电池损坏，报故障，不再充电，该方法不能进行实时监测，而且最小充电电压的规格不容易被确定，有漏检测和过检测的风险，容易误报造成不必要的麻烦。本发明中，基于充电控制算法与充电逻辑曲线对电池进行在线检测，能够检测电池是否出现未接、损坏的情况，且检测准确合理，提高了对电池的管理能力，减少了现场维护人员的工作量，解决了现有ARD检测电池仅上电第一次检测有效，不能进行实时监测，存在漏检测和过检测的风险的技术问题。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电池检测***，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池检测***，其特征在于，所述电池检测***包括依次连接的采样模块以及控制模块，所述采样模块的输入端与电梯自动救援***中的电池连接；其中，
在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块，用于采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态；
所述控制模块，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压；
所述控制模块，还用于在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。
2.如权利要求1所述的电池检测***，其特征在于，所述控制模块，还用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，将所述电池接入电池充电回路中，根据预设充电逻辑对所述电池进行充电。
3.如权利要求2所述的电池检测***，其特征在于，所述电池检测***还包括：充电接触器，所述充电接触器分别与所述电池、所述电池充电回路以及所述控制模块连接；其中，
所述控制模块，用于在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，闭合所述充电接触器，以将所述电池接入所述电池充电回路中。
4.如权利要求3所述的电池检测***，其特征在于，所述电池充电回路包括依次连接的整流电路以及滤波输出电路；所述整流电路与电网输入端连接，所述滤波输出电路与所述电池连接，其中，
所述整流电路，用于接收电网输入端输入的交流电压，对所述交流电压进行整流，输出整流直流电压至所述滤波输出电路；
所述滤波输出电路，用于对所述整流直流电压进行滤波，输出滤波直流电压至所述电池，以对所述电池进行充电。
5.如权利要求4所述的电池检测***，其特征在于，所述滤波输出电路包括熔断器、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、变压器以及第一MOS管；其中，
所述熔断器的第一端和第二端分别与所述整流电路的输出端连接，所述第一电容的第一端与所述熔断器的第一端连接，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第二端连接；
所述变压器的原边第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述变压器的原边第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第二端连接；
所述变压器的副边第一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述变压器的副边第二端连接，所述第二电容的第一端与所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的负极连接。
6.一种基于如权利要求1～5中任一项所述的电池检测***的电池检测方法，其特征在于，所述电池检测***包括依次连接的采样模块以及控制模块，所述电池检测方法包括以下步骤：
在电梯自动救援***第一次上电时，所述采样模块采集所述电池的开路电压，并将所述开路电压发送至所述控制模块；
所述控制模块判断所述开路电压是否满足第一预设故障电压，在所述开路电压满足所述第一预设故障电压时，确定所述电池处于未接状态；
所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压，在所述开路电压满足所述第二预设故障电压时，确定所述电池处于反接状态；其中，所述第一预设故障电压大于所述第二预设故障电压；
所述控制模块在所述电池处于未接状态或者反接状态时，发送对应的故障信号至显示终端，以显示所述电池的故障类型。
7.如权利要求6所述的电池检测方法，其特征在于，所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压时，判断所述开路电压是否满足第二预设故障电压的步骤之后，还包括：
所述控制模块在所述开路电压不满足所述第一预设故障电压和所述第二预设故障电压时，将所述电池接入电池充电回路中，根据预设充电逻辑对所述电池进行充电。
8.如权利要求7所述的电池检测方法，其特征在于，所述根据预设充电逻辑对所述电池进行充电的步骤，包括：
获取电池电压，判断所述电池电压是否满足第一充电电压，在所述电池电压满足所述第一充电电压时，根据激活充电策略以第一恒流电流对所述电池进行充电；
在所述电池电压满足第二充电电压时，根据恒流充电策略以第二恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第二充电电压大于所述第一充电电压；
在所述电池电压满足第三充电电压时，根据恒压充电策略以第三恒流电流对所述电池进行充电，其中，所述第三充电电压大于所述第二充电电压；
获取所述电池的当前充电电流，在所述当前充电电流为预设电流时，根据降压充电策略对所述电池进行充电，以使所述电池处于充满状态。
9.如权利要求8所述的电池检测方法，其特征在于，所述根据降压充电策略对所述电池进行充电，以使所述电池处于充满状态的步骤之后，还包括：
所述控制模块输出调整充电电压至所述电池，获取当前电池电压，判断所述当前电池电压是否满足断线故障电压；
在所述当前电池电压满足所述断线故障电压时，确定所述电池处于断线状态；
在所述电池处于断线状态时，发送断线故障信号至显示终端，以显示电池断线故障。
10.如权利要求9所述的电池检测方法，其特征在于，所述控制模块输出调整充电电压至所述电池，获取当前电池电压，判断所述当前电池电压是否满足断线故障电压的步骤之后，还包括：
在所述当前电池电压不满足所述断线故障电压时，判断所述当前电池电压是否满足异常损坏电压，其中，所述异常损坏电压大于所述断线故障电压；
在所述当前电池电压满足所述异常损坏电压时，确定所述电池处于异常损坏状态；
在所述电池处于异常损坏状态时，发送异常损坏信号至显示终端，以显示电池异常损坏。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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