蓄电池组放电装置和放电系统的制作方法

本实用新型涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种蓄电池组放电装置和放电系统。

背景技术：

电力系统、通信系统等均包含各种开关设备、保护装置等，而开关设备、保护装置等的正常运行均离不开稳定可靠的电源系统，蓄电池组作为一种独立直流电源，当整流系统失电或发生故障时，蓄电池组可以继续给开关设备、保护装置等供电，蓄电池组工作可靠性和安全性直接影响到电力系统、通信系统等的稳定性和可靠性，所以必须定时核对蓄电池组容量，而放电装置通过恒流放电核对蓄电池组的容量。

一般的，需要拆掉蓄电池组的接线，然后离线对蓄电池组进行放电，操作时既要脱离蓄电池组的正极，又要脱离蓄电池组的负极，尤其是脱离蓄电池组负极时需要特别小心，操作不当容易引起负极短路，造成系统供电中断，导致通信事故的发生。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统蓄电池组放电方式因需要拆掉蓄电池组接线，而带来操作不便进而引起通信事故的问题，提供一种操作方便的蓄电池组放电装置。

一种蓄电池组放电装置，包括采集外部蓄电池组电压信息的电压采样电路、采集外部蓄电池组温度信息的温度采集电路、第一放电电路、第二放电电路以及当电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制第一放电电路工作，当电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制第二放电电路工作的控制电路；

电压采样电路和温度采集电路分别与控制电路连接，控制电路分别与第一放电电路以及第二放电电路连接，第一放电电路和第二放电电路分别与外部蓄电池组连接。

上述蓄电池组放电装置，包括采集外部蓄电池组电压信息的电压采样电路、采集外部蓄电池组温度信息的温度采集电路、第一放电电路、第二放电电路以及当电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制第一放电电路工作，当电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制第二放电电路工作的控制电路；电压采样电路和温度采集电路分别与控制电路连接，控制电路分别与第一放电电路以及第二放电电路连接，第一放电电路和第二放电电路分别与外部蓄电池组连接，这样的蓄电池组放电装置可实现蓄电池组在线放电，当采集到的电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制电路控制第一放电电路工作，通过第一放电电路对外部蓄电池组放电；当采集到的电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制电路控制第二放电电路工作，通过第二放电电路对外部蓄电池组放电，无需要拆掉蓄电池组的接线对蓄电池组进行放电，操作方便，避免了离线放电操作不当引起蓄电池组负极短路，导致通信事故的问题。

一种蓄电池组放电系统，包括蓄电池组以及上述蓄电池放电装置，蓄电池组与蓄电池组放电装置连接，该蓄电池放电系统，包括采集蓄电池组电压信息的电压采样电路、采集蓄电池组温度信息的温度采集电路、第一放电电路、第二放电电路以及当电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制第一放电电路工作，当电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制第二放电电路工作的控制电路；电压采样电路和温度采集电路分别与控制电路连接，控制电路分别与第一放电电路以及第二放电电路连接，第一放电电路和第二放电电路分别与蓄电池组连接，这样的蓄电池组放电系统可实现蓄电池组在线放电，当采集到的电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制电路控制第一放电电路工作，通过第一放电电路对蓄电池组放电；当采集到的电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制电路控制第二放电电路工作，通过第二放电电路对蓄电池组放电，无需要拆掉蓄电池组的接线对蓄电池组进行放电，操作方便，避免了离线放电操作不当引起蓄电池组负极短路，导致通信事故的问题。

附图说明

图1为一个实施例中蓄电池组放电装置的结构示意图；

图2为一个实施例中蓄电池组放电装置中电压采样电路的示意图；

图3为一个实施例中蓄电池组放电系统的结构示意图。

具体实施方式

在一个实施例中，如图1所示，一种蓄电池组放电装置，包括采集外部蓄电池组电压信息的电压采样电路100、采集外部蓄电池组温度信息的温度采集电路200、第一放电电路300、第二放电电路400以及当电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制第一放电电路300工作，当电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制第二放电电路400工作的控制电路500；

电压采样电路100和温度采集电路200分别与控制电路500连接，控制电路500分别与第一放电电路300以及第二放电电路400连接，第一放电电路300和第二放电电路400分别与外部蓄电池组连接。

电压采样电路100用来采集外部蓄电池组的电压信息，具体的，电压采样电路100如图2所示，蓄电池组的每节蓄电池只用一根采样线，另一根负极采样线与下一个蓄电池正极采样线共用，这样简单地实现了蓄电池组电压采样，且采样同样的蓄电池组电压时使用的采样线减少一半。

温度采集电路200用来采集外部蓄电池组的温度信息，具体的，温度采集电路包括DS18B20温度传感器，DS18B20温度传感器包括GND管脚、DQ管脚以及VDD管脚，DQ管脚为数字信号输入/输出端，GND管脚为电源地，VDD为外接供电电源输入端，电源供电3.0～5.5V(在寄生电源接线方式时此管脚接地)，DS18B20的硬件接口非常简单，供电方式为寄生电源供电或外部供电。采用寄生电源供电时，适用于远程温度测量和测量空间受限的情况，寄生电源供电的原理是在数据线为高电平的时候“窃取”数据线的电源，电荷被存储在寄生供电电容上，用于在数据线为低的时候为设备提供电源，需要注意的是，DS18B20在进行温度转换或者将高速缓存里面的数据复制到EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)中时，所需的电流会达到1.5mA，超出了电容所能提供的电流，此时可采用一个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)来供电；当DS18B20采用外部供电时，只需将其数据线与单片机的一位双向端口相连就可以实现数据的传递，当温度高于一定值时，不能使用寄生电源，因为此时器件中较大的漏电流会使总线不能可靠检测高低电平，从而导致数据传输误码率增大。

控制电路500用来当电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制第一放电电路300工作，通过第一放电电路300对蓄电池组放电；当电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制第二放电电路400工作，通过第二放电电路400对蓄电池组放电。放电初期，蓄电池组电压较高，流过放电电阻两端的电压较大；而在放电后期，随着蓄电池组电压的降低，流经放电电阻两端的电压也减小，其中，蓄电池组放电初期和放电后期可以通过将采集到的蓄电池组电压信息和温度信息与放电初期和放电后期的预设区间值进行比较来判断。第一放电电路300包括依次连接的第一功率电阻和第一功率开关，第二放电电路400包括依次连接的第二功率电阻和第二功率开关，采集到的电压信息和温度信息满足第一预设条件时，即满足放电初期条件，此时控制电路500控制第一放电电路300的第一功率开关导通，蓄电池组通过第一功率电阻放电；而当采集到的电压信息和温度信息满足第二预设条件时，即满足放电后期条件，此时控制电路500控制第二放电电路300的第二功率开关导通，蓄电池组通过第二功率电阻放电，在放电初期通过第一放电电路对蓄电池组放电，放电后期通过第二放电电路对蓄电池组放电，放电初期采用的第一功率电阻相较于放电后期采用的第二功率电阻阻值更大，这样分阶段通过不同的放电电阻进行放电，可以在确保实现在线放电的前提下避免功率电阻出现过热现象，提高蓄电池组放电的可靠性。具体的，控制电路包括TMS320控制芯片，TMS320系列DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片的基本结构包括哈弗结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令以及快速地指令周期，这些特点使得TMS320系列DSP芯片可以实现快速的DSP运算，并使大部分运算能够在一个指令周期内完成。

上述蓄电池组放电装置包括采集外部蓄电池组电压信息的电压采样电路、采集外部蓄电池组温度信息的温度采集电路、第一放电电路、第二放电电路以及当电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制第一放电电路工作，当电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制第二放电电路工作的控制电路；蓄电池组采样电路和温度采集电路分别与控制电路连接，控制电路分别与第一放电电路以及第二放电电路连接，第一放电电路和第二放电电路分别与外部蓄电池组连接，这样的蓄电池组放电装置可实现对外部蓄电池组在线放电，当采集到的电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制电路控制第一放电电路工作，通过第一放电电路对外部蓄电池组放电；当采集到的电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制电路控制第二放电电路工作，通过第二放电电路对外部蓄电池组放电，无需要拆掉蓄电池组的接线即可对蓄电池组进行放电，操作方便，避免了离线放电操作不当引起蓄电池组负极短路，造成系统供电中断，导致通信事故的问题。

在一个实施例中，蓄电池组放电装置还包括信号隔离电路，蓄电池组采样电路和温度采集电路通过信号隔离电路与控制电路连接，比如光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏三极管封装在一起，发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏三极管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既传输了信号，又能实现信号的电气隔离；具体而言，信号隔离电路可以包括ELM611光耦，ELM611为台湾亿光的一款高质量性能高速光耦，10兆速率，SOP-5封装。在另一实施例中，蓄电池组放电装置还包括信号处理电路，信号隔离电路通过信号处理电路与控制电路连接，通过信号处理电路将模拟信号转换为数字信号；具体的，蓄电池组放电装置的信号处理电路包括ADC0832芯片，ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道模数转换芯片，它体积小，兼容性及性价比高。

在一个实施例中，如图3所示，一种蓄电池组放电系统，包括蓄电池组以及上述蓄电池组放电装置，蓄电池组以及蓄电池组放电装置连接，该蓄电池放电系统，包括采集蓄电池组电压信息的电压采样电路、采集蓄电池组温度信息的温度采集电路、第一放电电路、第二放电电路以及当电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制第一放电电路工作，当电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制第二放电电路工作的控制电路；电压采样电路和温度采集电路分别与控制电路连接，控制电路分别与第一放电电路以及第二放电电路连接，第一放电电路和第二放电电路分别与蓄电池组连接，这样的蓄电池组放电系统可实现蓄电池组在线放电，当采集到的电压信息和温度信息满足第一预设条件时，控制电路控制第一放电电路工作，通过第一放电电路对蓄电池组放电；当采集到的电压信息和温度信息满足第二预设条件时，控制电路控制第二放电电路工作，通过第二放电电路对蓄电池组放电，无需要拆掉蓄电池组的接线对蓄电池组进行放电，操作方便，避免了离线放电操作不当引起蓄电池组负极短路，造成系统供电中断，导致通信事故的问题。

在一个实施例中，蓄电池组放电系统还包括电源模块，由电源模块给DSP控制芯片、温度传感器等供电，确保系统各组成器件的供电正常。此外，控制电路还通过RS232与上位机进行通信，这样上位机就可以实时了解当前系统状态，控制电路还与显示电路连接，比如可以通过显示电路显示当前系统的工作状态，具体而言，可以是通过显示电路中的红灯亮表示此时通过第一放电电路对蓄电池组进行放电，黄灯亮表示此时通过第一放电电路对蓄电池组进行放电，绿灯亮则表示对蓄电池组的放电结束。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。