[發明專利]一種井下電池組管理控制電路和方法以及裝置

在審

• 申請號: 202111488025.7
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114204635A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 趙宏斌;劉暢;賈祎涵
• 申請（專利權）人: 西安天科銘創石油技術服務有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京尚鉞知識產權代理事務所(普通合伙) 11723
• 代理人: 嚴田青

本發明公開了一種井下電池組管理控制電路和方法以及裝置，該方法包括：監測井下電池組輸出電壓；根據所述輸出電壓設置電池組過壓和欠壓閾值；將所述輸出電壓與電池組過壓和欠壓閾值進行對比，判斷電池組狀態；根據所述電池組狀態，切斷電池組的輸出電壓或供給輸出電壓；在輸出電壓小于欠壓閾值時，判斷電池組處于低電量狀態，切斷電池組輸出電壓；在輸出電壓大于過壓閾值時，判斷電池組處于電壓異常狀態，切斷電池組輸出電壓。在輸出電壓在大于欠壓閾值，小于過壓閾值范圍內時，判斷電池組處于正常狀態。本發明的井下電池組管理控制方法，可在井下工作周期中監測到電池組處于低電量或異常時，切斷電池組電源，不影響儀器正常工作。

技術領域

本發明屬于井下電池組管理技術領域，具體涉及一種井下電池組管理控制電路和方法以及裝置。

背景技術

石油領域的井下儀器在井下作業時與地面通過泥漿脈沖的方式進行通信連接，受到復雜作業環境的限制，這種通信方式的實時性不高且數據量小，在井下電池組電量不足或電池組發生異常的情況時，無法將低電量風險或異常風險有效快捷地通知到井上作業人員，尤其是當井下電池因過放電而導致的電池解體、爆炸時，安全隱患巨大。如何對井下電池組的安全狀態進行管理和控制，是領域內研究的重要內容。

發明內容

本發明的目的是提供一種井下電池組管理控制電路和方法以及裝置。

首先，根據本發明的一方面，本發明提供了一種井下電池組管理控制電路，本發明的井下電池組管理控制電路包括電壓輸入端PWL、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、控制芯片、三級管Q1、電容C1和電壓輸出端，其中，控制芯片的Vin管腳與電壓輸入端PWL電連接，控制芯片的Vout管腳與電壓輸出端電連接并通過電容C1接地，控制芯片的GND管腳接地；三極管Q1的源極與控制芯片的Vin管腳電連接，三極管Q1的漏極與控制芯片的Vout管腳電連接，三極管Q1的柵極與控制芯片的GATE管腳電連接；電壓輸入端PWL通過第四電阻R4、第三電阻R3、第二電阻R2和第一電阻R1接地，控制芯片的管腳通過第四電阻R4與電壓輸入端PWL電連接，控制芯片的UV管腳通過第三電阻R3和第四電阻R4與電壓輸入端PWL電連接，控制芯片的OV管腳通過第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4與電壓輸入端PWL電連接。

進一步地，本發明井下電池組管理控制電路中的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4按以下方式確定：

上述公式中，R1為第一電阻，R2為第二電阻，R3為第三電阻，R4為第四電阻，V_os(UV)為UV管腳處的最大可容忍的誤差電壓，I_LEAK為UV管腳處的最大漏電流，UV_TH為輸入電壓欠壓閾值，OV_TH為輸入電壓過壓閾值。

其次，本發明提供了一種井下電池組管理控制方法，所述井下電池組管理控制方法包括：

監測井下電池組輸出電壓；

根據所述輸出電壓設置電池組過壓和欠壓閾值；

將所述輸出電壓與電池組過壓和欠壓閾值進行對比，判斷電池組狀態；

根據所述電池組狀態，切斷電池組的輸出電壓或供給輸出電壓。

進一步地，在所述輸出電壓小于欠壓閾值時，判斷電池組處于低電量狀態，切斷電池組輸出電壓。

進一步地，在所述輸出電壓大于過壓閾值時，判斷電池組處于電壓異常狀態，切斷電池組輸出電壓。

進一步地，在所述輸出電壓在大于欠壓閾值，小于過壓閾值范圍內時，判斷電池組處于正常狀態，保證電池組正常供電，電池組以有效輸出電壓正常供電。