[實用新型]用于蓄電池組的直接變換式在線電壓監測裝置

有效

• 申請號: 201520379145.7
• 申請日: 2015-06-03
• 公開（公告）號: CN204855622U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 楊繼東;李剛;林凌;周廣淵
• 申請（專利權）人: 大連市旅順電力電子設備有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

技術領域

本實用新型涉及蓄電池組領域，尤其涉及一種用于蓄電池組的直接變換式在線電壓監測裝置，本實用新型適用于對各種蓄電池組進行監控。

背景技術

蓄電池組在實際工作中有著廣泛的應用，例如：電網供電系統、叉車、井下運輸車輛、風光發電的儲能，等等。但蓄電池組中的任何一個單元蓄電池的失效都將影響蓄電池組的整體工作，甚至導致整個供電系統的失效。因而，任何一個蓄電池組都配置有一套監控系統，對蓄電池組中的每個單元電池的電壓、內阻和溫度等進行監測。

然而，相對監控系統的“地”而言，每個單元蓄電池的電壓均不相同，最高可達數百伏，因此，對每個單元蓄電池的電壓進行監測存在困難甚至對系統造成安全性威脅。

實用新型人在實現本實用新型的過程中，發現現有技術中至少存在以下缺點和不足：

為了解決上述問題，現有技術中的監控裝置采用了能夠經受高達幾百伏共模高壓的放大器，但放大器在電路中某些元件失效時極可能會產生連鎖反應，導致整個監控系統的損毀。

為了避免災難性的后果和提高監控系統的可靠性，現有技術中又提出了在蓄電池電壓測量部分采用線性光電隔離等方法，但其帶來的相應后果是：光電隔離或其他種類的隔離將使得電壓測量精度不高、前級電路需要供電，大幅度增加了電路的成本與復雜性。

實用新型內容

本實用新型提供了一種用于蓄電池組的直接變換式在線電壓監測裝置，本實用新型在不受高共模電壓的影響下，極大地簡化了電路，降低了生產成本，提高了監測裝置的可靠性，詳見下文描述：

一種用于蓄電池組的直接變換式在線電壓監測裝置，包括：直流蓄電池組和上位機，

所述在線電壓監測裝置還包括：與所述直流蓄電池組中的每個蓄電池單元電連接的電壓頻率轉換電路，所述電壓頻率轉換電路依次電連接隔離電路和上位機；

所述電壓頻率轉換電路將每個蓄電池單元的電壓轉換成頻率信號，并傳輸至所述隔離路；每個蓄電池單元的電壓同時作為電壓頻率轉換電路的供電電壓；

所述隔離電路接收所述頻率信號，并輸出至所述上位機；上位機將所述頻率信號轉換成電壓信號并對其進行監測。

其中，所述電壓頻率轉換電路包括：第一電阻，

所述第一電阻的一端分別連接電容的一端、運算放大器的負極性輸入端；所述電容的另一端接地；所述運算放大器的正極性輸入端分別連接第二電阻的一端和第三電阻的一端，所述第二電阻的另一端接地；所述第一電阻的另一端、所述第三電阻的另一端連接所述運算放大器的輸出端，所述運算放大器輸出所述頻率信號至所述隔離電路。

另一實施例，所述電壓頻率轉換電路包括：第一電阻，

所述第一電阻的一端分別連接電容的一端、反相器的輸入端，所述電容的另一端接地；所述反相器的輸出端連接所述第一電阻的另一端，所述反相器的輸出端輸出所述頻率信號至所述隔離電路。

進一步地，所述隔離電路為光隔離器、磁耦隔離器或電容耦合數字隔離器。

所述光隔離器為6N138或4N25型號的光隔離器。

所述磁耦隔離器為ADUM1200型號的磁耦隔離器。

所述電容耦合數字隔離器為ISO7220或ISO7221型號的電容耦合數字隔離器。

本實用新型提供的技術方案的有益效果是：本實用新型通過電壓頻率轉換電路將蓄電池的電壓轉換成對應的頻率，然后通過隔離電路將頻率信號并傳輸至上位機，實現了對蓄電池組的在線電壓進行監測；本實用新型電路簡單可靠，并且在蓄電池電壓測量部分，避免使用線性光隔離電路，并且整個在線電壓監測裝置不需要幾百伏共模高壓的放大器，極大地簡化了電路，降低了生產成本，提高了監測裝置的可靠性，適用于對各種蓄電池組進行監控。

附圖說明

圖1為實施例1提供的一種用于蓄電池組的直接變換式在線電壓監測裝置的結構示意圖；

圖2為實施例2提供的一種用于蓄電池組的直接變換式在線電壓監測裝置的結構示意圖；

圖3為實施例3提供的一種用于蓄電池組的直接變換式在線電壓監測裝置的結構示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1：直流蓄電池組；2：電壓頻率轉換電路；

3：隔離電路；4：上位機；

R1：第一電阻；R2：第二電阻；

R3：第三電阻；C1：電容；

A1：運算放大器；I：反相器；

VO：直流蓄電池組的電壓；F0：頻率信號。

具體實施方式