一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置，包括MOS管、CPU模块、温度电阻以及采样电阻，所述MOS管、温度电阻以及采样电阻均与CPU模块连接；所述MOS管受CPU模块控制，用于调节对配电通信箱蓄电池的充电电压和电流；所述CPU模块通过采样电阻获得配电通信箱蓄电池的充电电压、放电电压、充电电流及放电电流数据；所述温度电阻用于检测配电通信箱环境温度以及电池温度；所述配电通信箱蓄电池寿命延长装置直接设置在蓄电池和外部设备之间。解决了配电通信箱内蓄电池容易损坏的问题，延长了配电通信箱蓄电池的寿命，保证配网通信箱的可靠运行。
【专利说明】
一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池的研究领域，特别涉及一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置。
【背景技术】
[0002]配电通信箱广泛应用在电网配电通信领域，当交流电停电时，通过配电通信箱的蓄电池为通信箱内的通信设备供电，是配电通信技术在电力行业开展必须的装置。
[0003]配电通信箱内的蓄电池一般为12V的铅酸蓄电池。配电通信箱内的蓄电池由于长期处于充电不用的状态，很容易产生缺液、硫化导致容量下降的情况，同时配电通信箱经常是户外使用，夏天使用的环境温度过高也会明显降低蓄电池的使用寿命。配电通信箱的使用场景温度变化大，蓄电池长期处于浮充状态，都是缩短蓄电池使用寿命的重要原因。
[0004]本实用新型针对以上配电通信箱蓄电池寿命问题，提出了一种可以延长配电通信箱蓄电池寿命的装置。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]本实用新型一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置，包括MOS管、CPU模块、温度电阻以及采样电阻，所述MOS管、温度电阻以及采样电阻均与CPU模块连接;所述MOS管受CPU模块控制，用于调节对配电通信箱蓄电池的充电电压和电流;所述CPU模块通过采样电阻获得配电通信箱蓄电池的充电电压、放电电压、充电电流及放电电流数据;所述温度电阻用于检测配电通信箱环境温度以及电池温度;所述配电通信箱蓄电池寿命延长装置直接设置在蓄电池和外部设备之间。
[0008]作为优选的技术方案，当配电通信箱的蓄电池充满电时，CPU模块控制MOS管关断外部电路对蓄电池的电压输出，让蓄电池处于静置状态。
[0009]作为优选的技术方案，所述MOS管内部设有单向导通的二极管，当外部设备需要电池供电时，蓄电池直接独立的对外部设备供电。
[0010]作为优选的技术方案，所述CPU模块包括CPU处理器、复位电路、时钟电路、程序存储器、RAM、A/D采集器以及PffM信号发生器，所述复位电路、时钟电路与CPU处理器连接，所述程序存储器、RAM、A/D采集器以及PffM信号发生器通过总线与CPU处理器连接。
[0011]作为优选的技术方案，还包括温度传感器，所述的温度传感器用于检测电池的工作环境温度，CPU根据检测的温度，改变对电池的输出电压，当环境温度较高时，CPU模块控制PffM降低对电池的输出电压，暂时停止对电池充电，避免高温环境下长时间对电池充电造成的损害，当环境温度恢复常温时，恢复充电状态。
[0012]作为优选的技术方案，还包括接口模块，所述接口模块用于设置充电周期，对蓄电池进行间歇性充电，所述接口模块具备显示屏和输入按键，并采用TTL串口与CPU模块的TTL串口连接。
[0013]作为优选的技术方案，所述显示屏为IXD或者LED显示器。
[0014]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0015]1、本实用新型的一种能够延长配电通信箱内蓄电池寿命的装置，解决了配电通信箱内蓄电池容易损坏的问题，延长了配电通信箱蓄电池的寿命，保证配网通信箱的可靠运行。
[0016]2、本实用新型的装置可以设置配电通信箱蓄电池的充电状态，对电池实现周期充电，也就是在电池充满电时，可以停止对电池充电，让电池处于静置状态，一段时间后自动恢复充电状态。
[0017]3、本实用新型的CPU模块储存的信息是电池充电、放电过程中不能突破的限制条件，CPU根据外部采集的电压、电流、温度数据做出安全的充电判断，并通过输出HVM信号控制MOS管的导通时间调节外部电路对电池施加的电压，使电池处于安全充电电压、电流状
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【附图说明】
[0018]图1是本实用新型装置的电路原理图。
[0019]图2是本实用新型CPU模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0021 ]实施例
[0022]如图1所示，本实施例一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置，包括MOS管、CPU模块、温度电阻以及采样电阻，所述MOS管、温度电阻以及采样电阻均与CPU模块连接;所述MOS管受CPU模块控制，用于调节对配电通信箱蓄电池的充电电压和电流;所述CPU模块通过采样电阻获得配电通信箱蓄电池的充电电压、放电电压、充电电流及放电电流数据;所述温度电阻用于检测配电通信箱环境温度以及电池温度;所述配电通信箱蓄电池寿命延长装置串联在配电通信箱蓄电池与充电电路之间，使配电通信箱蓄电池可以处于安全可靠的充电环境下。当配电通信箱蓄电池充满电时，CPU模块关断配电通信箱蓄电池的充电状态，让蓄电池处于静置状态;MOS管内部具备单向导通的二极管，当外部缺电需要电池供电时，电池可以自动直接对外供电。本实用新型的一种能够延长配电通信箱内蓄电池寿命的装置，解决了配电通信箱内蓄电池容易损坏的问题，延长了配电通信箱蓄电池的寿命，保证配网通信箱的可靠运行。
[0023]如图2所示，所述CPU模块包括CPU处理器(图2中简称CPU)、复位电路、时钟电路、程序存储器FLASH、RAM、A/D采集器以及P丽信号发生器(即图2中的P丽输出)，所述复位电路、时钟电路与CPU处理器连接，所述程序存储器、RAM、A/D采集器以及PffM信号发生器通过总线与CPU处理器连接。
[0024]为了更好的实施本实用新型，还包括接口模块，所述接口模块用于设置充电周期，对蓄电池进行间歇性充电，所述接口模块具备显示屏和输入按键，并采用TTL串口与CPU模块的TTL串口连接;所述显示屏为IXD或者LED显示器。
[0025]在本实施例中，当配电通信箱的蓄电池充满电时，CPU模块控制MOS管关断外部电路对蓄电池的电压输出，让蓄电池处于静置状态。
[0026]进一步的，所述MOS管内部设有单向导通的二极管，当外部设备需要电池供电时，蓄电池直接独立的对外部设备供电。
[0027]所述CPU模块内设置有A/D转换器和PffM调制解调器，所述A/D转换器将模拟数据转换为数字数据;所述CHJ模块内设置有PffM调制解调器，所述PWM调制解调器用于编程输出需要控制MOS管导通时间的控制信号。
[0028]为了更好的达到延长蓄电池寿命的目的，本实用新型的装置还包括温度传感器，所述的温度传感器用于检测电池的工作环境温度，CPU根据检测的温度，改变对电池的输出电压，当环境温度较高时，CPU模块控制PWM降低对电池的输出电压，暂时停止对电池充电，避免高温环境下长时间对电池充电造成的损害，当环境温度恢复常温时，恢复充电状态。
[0029]本实施例中以常见规格为12V100AH的蓄电池为例，对本实用新型专利进行描述。
[0030]在环境温度为25°C的安全工作下，这个蓄电池的充电电流为10A，安全充电电压为13.6Vo
[0031]在实际使用中，环境温度是影响铅酸蓄电池的寿命一个非常重要因素。相对标准工作环境温度为25°C，温度每升高10°C，电池寿命缩短一半。当温度较高时，如高于35°C时，对铅酸蓄电池进行常规的浮充，铅酸蓄电池容易发生鼓胀。配电通信箱的应用场景通常为户外，温度环境是不可控的，当环境温度较高时，配电通信箱内蓄电池容易损坏。采用本发明装置可以在高温环境下保护铅酸蓄电池。当环境温度高于35°C或铅酸蓄电池温度高于45°(:时，本发明装置CPU根据电池充电电荷状态和温度情况，降低甚至关断电池的充电电压。如，蓄电池充电电荷不足，CPU控制MOS管下调蓄电池的浮充电压，确保蓄电池保持充电状态，同时不因充电电压高，环境温度高，导致蓄电池内部电化学反应过于剧烈，导致热失控，鼓胀等。当检测到蓄电池处于满电状态，CPU控制MOS管关断电池的充电，避免高温充电发生危险，对电池造成伤害。当环境温度下降，如从35°C下降到25°C时，正常的浮充电压对蓄电池充电不存在热失控等危险时，CPU控制MOS管上调浮充电压，恢复正常的浮充状态。
[0032]由于配电通信箱内的铅酸蓄电池，只是在外部供电中断的情况下，对负载供电，实际工作中，外部供电中断的概率很低，铅酸蓄电池对外放电的机会很少，因此，铅酸蓄电池大部分时间处于满电浮充状态，长期的满电浮充，会对铅酸蓄电池造成缺液、硫化加剧等伤害。CPU控制MOS管关断，停止对电池的浮充电，使电池处于静置状态可以避免长期浮充对蓄电池带来的伤害，由于电池本身存在自放电，该现象不可避免，因此，本实用新型装置中的CPU控制MOS管周期性导通，对电池进行补充电，补充电周期可以在装置中进行设定。
[0033]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种配电通信箱蓄电池寿命延长装置，其特征在于，包括MOS管、CPU模块、温度电阻以及采样电阻，所述MOS管、温度电阻以及采样电阻均与CPU模块连接;所述MOS管受CPU模块控制，用于调节对配电通信箱蓄电池的充电电压和电流;所述CPU模块通过采样电阻获得配电通信箱蓄电池的充电电压、放电电压、充电电流及放电电流数据;所述温度电阻用于检测配电通信箱环境温度以及电池温度;所述配电通信箱蓄电池寿命延长装置直接设置在蓄电池和外部设备之间。2.根据权利要求1所述的配电通信箱蓄电池寿命延长装置，其特征在于，当配电通信箱的蓄电池充满电时，CPU模块控制MOS管关断外部电路对蓄电池的电压输出，让蓄电池处于静置状态。3.根据权利要求1所述的配电通信箱蓄电池寿命延长装置，其特征在于，所述MOS管内部设有单向导通的二极管，当外部设备需要电池供电时，蓄电池直接独立的对外部设备供电。4.根据权利要求1所述的配电通信箱蓄电池寿命延长装置，其特征在于，所述CPU模块包括CPU处理器、复位电路、时钟电路、程序存储器、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器，所述复位电路、时钟电路与CPU处理器连接，所述程序存储器、RAM、A/D采集器以及PWM信号发生器通过总线与CPU处理器连接。5.根据权利要求1所述的配电通信箱蓄电池寿命延长装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述的温度传感器用于检测电池的工作环境温度，CPU根据检测的温度，改变对电池的输出电压，当环境温度较高时，CPU模块控制PffM降低对电池的输出电压，暂时停止对电池充电，避免高温环境下长时间对电池充电造成的损害，当环境温度恢复常温时，恢复充电状??τ O6.根据权利要求1所述的配电通信箱蓄电池寿命延长装置，其特征在于，还包括接口模块，所述接口模块用于设置充电周期，对蓄电池进行间歇性充电，所述接口模块具备显示屏和输入按键，并采用TTL串口与CPU模块的TTL串口连接。7.根据权利要求6所述的配电通信箱蓄电池寿命延长装置，其特征在于，所述显示屏为IXD或者LED显示器。
【文档编号】H01M10/42GK205646919SQ201620438074
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】黄尚南, 徐培旺
【申请人】广州泓淮能源科技有限公司