CN114755589A - 一种直流蓄电池组巡检装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流蓄电池组巡检装置，包括采集电流模块、控制模块、显示模块、电源和报警器。本发明通过增设第一运算放大器对蓄电池组在所有状态下的电流进行一级放大后输入到控制模块进行处理，并通过第二运算放大器对蓄电池组处于浮充状态下的电流进行二级放大后再输入到控制模块进行处理，即对较小的电流进行二级放大后再输入到控制模块进行处理，从而使得控制模块能有效监测直流蓄电池组在所有状态下的电流，降低站用直流电源***的安全隐患。
Description
技术领域：
本发明涉及一种巡检装置，尤其涉及一种直流蓄电池组巡检装置。
背景技术：
站用直流电源***是二次设备的主要电源，其可靠性直接关系到电网的安全可靠性。蓄电池组作为直流电源***后备电源，是直流***电源的最后一道安全屏障，其安全性、可靠性必须很高。蓄电池组是重要的储能设备，它可保证站用直流电源***的不间断供电，直接关系到整个直流电源***的可靠运行。如果不能妥善地管理使用蓄电池组，例如过充电、过放电及电池老化等现象都会导致电池损坏或电池容量急剧下降(因为电池组一般是由电池单体串联组成，因此即使只有一节电池性能恶化，也会严重影响整组电池的性能)，从而影响设备的正常供电。
现有的站用直流***的监测装置虽然能够比较有效的监测电压和大电流，但是，对于小电流，则无法进行有效监测。然而，蓄电池的浮充状态电流小于1mA/Ah，站用蓄电池组的浮充电流约为几百毫安，且蓄电池组长时间运行在浮充状态，因此，从电流角度看蓄电池组长期缺乏监控，从而导致站用直流电源***存在一定的安全隐患。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种直流蓄电池组巡检装置。
本发明由如下技术方案实施：一种直流蓄电池组巡检装置，包括采集电流模块、控制模块、显示模块、电源和报警器，所述采集电流模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第一运算放大器的第一输入端通过第一电阻输入蓄电池组电流，所述第一运算放大器的输出端通过第二电阻与第一运算放大器的输入端连接且通过第三电阻与所述第二运算放大器的第一输入端连接，所述第二运算放大器的输出端通过第四电阻与第二运算放大器的第一输入端连接，所述第一运算放大器的第二输入端和第二运算放大器的第二输入端均连接有基准电压，所述第一运算放大器的输出端和第二运算放大器的输出端均与所述控制模块的输入端连接，所述第三运算放大器的同相输入端通过第五电阻与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端与所述控制模块的输入端连接且通过第六电阻与第三运算放大器的反相输入端连接；所述控制模块的输出端与显示模块连接，所述电源用于提供工作电压，所述报警器与所述控制模块连接。
优选的，所述采集电流模块还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极均连接所述第一运算放大器的第一输入端，所述第一二极管的负极和第二二极管的正极均连接所述第一运算放大器的第二输入端。
优选的，所述采集电流模块还包括第一电容和第二电容，所述第一运算放大器的输出端通过第一电容连接所述第一运算放大器的第一输入端，所述第二运算放大器的输出端通过第二电容连接所述第二运算放大器的第二输入端。
优选的，所述控制模块包括模数转换子模块，所述采集电流模块还包括第七电阻和第八电阻，所述模数转换子模块通过第七电阻与第二运算放大器的输出端连接，所述模数转换子模块通过第八电阻与第三运算放大器的输出端连接。
本发明的优点：本发明通过增设第一运算放大器对蓄电池组在所有状态下的电流进行一级放大后输入到控制模块进行处理，并通过第二运算放大器对蓄电池组处于浮充状态下的电流进行二级放大后再输入到控制模块进行处理，即对较小的电流进行二级放大后再输入到控制模块进行处理，从而使得控制模块能有效监测直流蓄电池组在所有状态下的电流，降低站用直流电源***的安全隐患。
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获得其他的附图。
图1为本实施例的一种直流蓄电池组巡检装置的模块框图；
图2为本实施例的采集电流模块的电路原理图。
具体实施方式：
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。
本实施例提供了一种直流蓄电池组巡检装置，包括采集电流模块、控制模块、显示模块、电源和报警器，如图2所示，采集电流模块包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一运算放大器U1的第一输入端通过第一电阻R1输入蓄电池组电流，第一运算放大器U1的输出端通过第二电阻R2与第一运算放大器U1的输入端连接且通过第三电阻R3与第二运算放大器U2的第一输入端连接，第二运算放大器U2的输出端通过第四电阻R4与第二运算放大器U2的第一输入端连接，第一运算放大器U1的第二输入端和第二运算放大器U2的第二输入端均连接有基准电压VREF，第一运算放大器U1的输出端和第二运算放大器U2的输出端均与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与显示模块连接。电源用于提供工作电压；电源用于为整个测试装置提供电源，维持正常工作；报警器与控制模块连接，在控制模块监测到蓄电池组存在工作异常或者测试装置存在工作异常时，发出报警信号，起到提醒作用。
第一运算放大器U1的第一输入端为运算放大器的反相输入端，第一运算放大器U1的第二输入端为运算放大器的同相输入端，第一运算放大器U1的同相输入端通过第九电阻R9连接基准电压VREF，第一运算放大器U1的同相输入端通过第十电阻R10接地GND。第二运算放大器U2的第一输入端为运算放大器的反相输入端，第二运算放大器U2的第二输入端为运算放大器的同相输入端，第二运算放大器U2同相输入端通过第十一电阻R11连接基准电压VREF，第二运算放大器U2同相输入端还通过第十二电阻R12接地GND。
在本实施例中，第一运算放大器的放大倍数和第二运算放大器的放大倍数不相同。在工作过程中，蓄电池组电流DC-IN通过第一电阻进入第一运算放大器，第一运算放大器对蓄电池组电流进行一级放大处理，由于蓄电池组的运行状态存在均充电、放电和浮充电三种状态，均充电和放电状态的电流较大，因此经过一级放大后的电流值即能被控制模块监测到，而浮充电状态的电流较小，经过一级放大后的电流值大小还未达到控制模块监测值的下限，因此，需要对一级放大后的电流通过第二运算放大器进行二级放大，以使电流能够被控制模块监测到，控制模块通过对监测到的电流大小进行分析后，判断蓄电池组是处于何种运行状态，运行状态是否存在异常，并将判断结果在显示模块进行显示。
本实施例通过增设第一运算放大器对蓄电池组在所有状态下的电流进行一级放大后输入到控制模块进行处理，并通过第二运算放大器对蓄电池组处于浮充状态下的电流进行二级放大后再输入到控制模块进行处理，即对较小的电流进行二级放大后再输入到控制模块进行处理，从而使得控制模块能有效监测蓄电池组在所有状态下的电流，降低站用直流电源***的安全隐患。
如图2所示，采集电流模块还包括第三运算放大器U3、第五电阻R5和第六电阻R6，第三运算放大器U3的同相输入端通过第五电阻R5与第一运算放大器U1的输出端连接，第三运算放大器U3的输出端与控制模块的输入端连接且通过第六电阻R6与第三运算放大器U3的反相输入端连接。通过第三运算放大器U3的输出端通过第六电阻R6与第三运算放大器U3的反相输入端连接，构成有源跟随器，避免前后电路间的影响。
如图2所示，采集电流模块还包括第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极均连接第一运算放大器U1的第一输入端，第一二极管D1的负极和第二二极管D2的正极均连接第一运算放大器U1的第二输入端。通过在第一运算放大器的输入端连接两个反向的二极管，提高输入到运算放大器的电流的稳定性。
如图2所示，采集电流模块还包括第一电容C1和第二电容C2，第一运算放大器U1的输出端通过第一电容C1连接第一运算放大器U1的第一输入端，第二运算放大器U2的输出端通过第二电容C2连接第二运算放大器U2的第二输入端。第一电容与第一运算放大器构成积分电路，第二电容与第二运算放大器构成积分电路，其均用于消除放大电路的电压失调。
如图2所示，控制模块包括模数转换子模块，采集电流模块还包括第七电阻R7和第八电阻R8，模数转换子模块通过第七电阻R7与第二运算放大器U2的输出端连接，模数转换子模块通过第八电阻R8与第三运算放大器U3的输出端连接。模数转换子模块用于将采集电流模块输出的模拟信号转换数字信号，便于控制模块控制显示模块的显示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种直流蓄电池组巡检装置，其特征在于，包括采集电流模块、控制模块、显示模块、电源和报警器，所述采集电流模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第一运算放大器的第一输入端通过第一电阻输入蓄电池组电流，所述第一运算放大器的输出端通过第二电阻与第一运算放大器的输入端连接且通过第三电阻与所述第二运算放大器的第一输入端连接，所述第二运算放大器的输出端通过第四电阻与第二运算放大器的第一输入端连接，所述第一运算放大器的第二输入端和第二运算放大器的第二输入端均连接有基准电压，所述第一运算放大器的输出端和第二运算放大器的输出端均与所述控制模块的输入端连接，所述第三运算放大器的同相输入端通过第五电阻与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端与所述控制模块的输入端连接且通过第六电阻与第三运算放大器的反相输入端连接；所述控制模块的输出端与显示模块连接，所述电源用于提供工作电压，所述报警器与所述控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流蓄电池组巡检装置，其特征在于：所述采集电流模块还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极均连接所述第一运算放大器的第一输入端，所述第一二极管的负极和第二二极管的正极均连接所述第一运算放大器的第二输入端。
3.根据权利要求2所述的一种直流蓄电池组巡检装置，其特征在于：所述采集电流模块还包括第一电容和第二电容，所述第一运算放大器的输出端通过第一电容连接所述第一运算放大器的第一输入端，所述第二运算放大器的输出端通过第二电容连接所述第二运算放大器的第二输入端。
4.根据权利要求3所述的一种直流蓄电池组巡检装置，其特征在于：所述控制模块包括模数转换子模块，所述采集电流模块还包括第七电阻和第八电阻，所述模数转换子模块通过第七电阻与第二运算放大器的输出端连接，所述模数转换子模块通过第八电阻与第三运算放大器的输出端连接。
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