專利名稱：一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電學技術領域，特別是涉及一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法及裝置。
背景技術：
一般負載供電系統(tǒng)中，蓄電池作為系統(tǒng)的備份電源，實現(xiàn)了主供電來源斷電情況下負載繼續(xù)正常工作，確保了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。蓄電池的過流保護是通過在蓄電池輸入端口串接過流保護器來實現(xiàn)。在蓄電池充放電過度或溫度過高時，該過流保護器能夠自動斷開，保護負載設備和蓄電池。蓄電池的過流保護器的狀態(tài)至關重要，一方面說明蓄電池的充放電情況，同時反映過流保護器是否損壞和接入。負載供電系統(tǒng)中，作為蓄電池保護的過流保護器在整個系統(tǒng)的位置如圖1所示，該系統(tǒng)包括主供電輸出單元、過流保護器、蓄電池、負載等。一般過流保護器狀態(tài)判斷方法有兩種一是根據過流保護器的輔助觸點狀態(tài)判斷過流保護器的狀態(tài)。如圖2所示，過流保護器斷開會造成過流保護器的輔助觸點跳變，通過硬件電路檢測該輔助觸點的跳變，從而判斷過流保護器的狀態(tài)；二是根據蓄電池電壓與系統(tǒng)電壓之間的壓差，即蓄電池過流保護器兩端壓差，來判斷蓄電池過流保護器的狀態(tài)。如圖 3所示，過流保護器斷開時，蓄電池電壓與系統(tǒng)電壓不一致，通過比較過流保護器兩端的電壓差，然后將電壓差轉換為數(shù)字量，通過該數(shù)字量判斷過流保護器的狀態(tài)。根據過流保護器輔助觸點狀態(tài)判斷過流保護器狀態(tài)的檢測方式存在如下缺點輔助觸點一般采用機械傳動方式，往往會造成輔助觸點的失效，使檢測不可靠；帶輔助觸點的過流保護器價格相對不帶輔助觸點的過流保護器高，成本上不占據優(yōu)勢；該方法要求系統(tǒng)監(jiān)控設備必須具備輔助觸點的硬件檢測電路，增加監(jiān)控硬件成本。根據蓄電池與系統(tǒng)電壓之間的壓差判斷蓄電池過流保護器狀態(tài)的方法存在如下缺點蓄電池電壓與系統(tǒng)電壓的壓差與蓄電池的質量和充放電的程度有關，當蓄電池質量較好、充放電程度較低的情況下，兩者的壓差值會很小。而通常壓差判斷會基于一個固定的基準，這樣在過流保護器兩端壓差較低的情況下，必然會造成過流保護器狀態(tài)的誤判斷。另外該方法要求直流電源監(jiān)控設備必須具備電壓接口電路和電壓比較判別電路，增加了監(jiān)控硬件成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術在判斷過流保護器狀態(tài)時存在可靠性不高或誤判斷的問題。為解決上述技術問題，一方面，本發(fā)明提供一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法，所述方法包括以下步驟獲取供電電源的電壓Uout，以及通過過流保護器與所述供電電源連接的電池的電
壓Ubat，并計算U，其中，U= IUout-Ubat ；
當Ul彡W、且|lbat|彡Imin時，調整所述供電電源電壓為U'。ut ；其中，UL為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最小值，Uh為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最大值，Ibat為所述電池的電流值，Imin為檢測所述電池電流設備的電流檢測精度值；獲取供電電源電壓調整后的電池電壓U' bat，并計算U'，其中，U'= u' out"U‘ bat| ；根據U'與 的關系，判定所述電池過流保護器的狀態(tài)。進一步，當U。ut>Wat 時，U'。ut = U。ut+Au;當 U。ut<Wat 時，U' out = Uout-AU, 其中，Au為所述供電電源電壓的調整值。進一步，當U'彡 時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通；當U' > 時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。進一步，當U <隊，或IlbatI > Imin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通。進一步，當U > Uh，且IlbatI彡Imin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。另一方面，本發(fā)明還提供一種電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置，所述裝置包括原始電壓差獲取單元，用于獲取供電電源的電壓Uout，以及通過過流保護器與所述供電電源連接的電池的電壓Ubat，并計算U，其中，U= IUout-Ubat ；供電電源電壓調整單元，用于當^<U< 、且IlbatI彡Imin時，調整所述供電電源電壓為U'。ut ；其中，隊為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最小值， 為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最大值，Ibat為所述電池的電流值，Imin為檢測所述電池電流設備的電流檢測精度值；調整后電壓差獲取單元，用于獲取供電電源電壓調整后的電池電壓U' bat，并計算 υ'，其中，u' = |u'。ut-u' bat| ；狀態(tài)判定單元，用于根據U'與Uh的關系，判定所述電池過流保護器的狀態(tài)。進一步，當U。ut>Wat 時，U'。ut = U。ut+Au;當 U。ut<Wat 時，U' out = Uout-AU, 其中，Au為所述供電電源電壓的調整值。進一步，當U'彡 時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通；當U' > 時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。進一步，當U <隊，或I I1J > Ifflin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通。進一步，當U > Uh，且I I1J彡Ifflin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明在電池電壓與供電電壓差值較小的情況下，通過調節(jié)供電電壓，再次比較過流保護器兩端的電壓差值，能夠精確檢測電池過流保護器的狀態(tài)。利用現(xiàn)有的檢測數(shù)據判斷蓄電池過流保護器狀態(tài)，不需要額外擴展過流保護器狀態(tài)檢測電路，降低了檢測成本。


圖1是現(xiàn)有技術中包含有電池過流保護器的負載供電系統(tǒng)的結構示意圖；圖2是現(xiàn)有技術中根據過流保護器的輔助觸點狀態(tài)判斷過流保護器狀態(tài)的電路原理圖；圖3是現(xiàn)有技術中根據蓄電池電壓與供電電壓之間的壓差來判斷過流保護器狀態(tài)的電路原理圖4是本發(fā)明實施例中一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法的流程圖；圖5是本發(fā)明實施例中檢測電池過流保護器狀態(tài)的電路原理圖；圖6是本發(fā)明實施例中電池過流保護器狀態(tài)判斷分區(qū)圖；圖7是本發(fā)明實施例中供電電源調壓過程中供電電源電壓隨時間變化的示意圖；圖8是本發(fā)明實施例中再一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法的流程圖；圖9是本發(fā)明實施例中一種電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為了解決現(xiàn)有技術在判斷過流保護器狀態(tài)時存在可靠性不高或誤判斷的問題，本發(fā)明提供了一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法及裝置，以下結合附圖以及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。如圖4、5所示，本發(fā)明涉及一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法，包括以下步驟步驟S101，獲取供電電源的電壓U。ut，以及通過過流保護器與供電電源連接的電池的電壓Ubat，并計算供電電源電壓和電池電壓的差值U，即U= IUout-Ubat ；步驟S102，首先，需要預先設置供電電源電壓與電池電壓差值的最小值隊、供電電源電壓與電池電壓差值的最大值 ，以及檢測電池的電流值Ibat、檢測電池電流設備的電流檢測精度值Imin ;UL,UH與硬件檢測電路和檢測精度有關。用戶設置UL、UH時，可以根據經驗值進行設置，也可以設置之后，經過多次試驗調整，最終得到合適的數(shù)值。Imin與蓄電池電流檢測電路精度、電池容量等因素有關，通過檢測儀器可以測量獲得。當IlbatI >Imin時，即當蓄電池電流絕對值超過Imin時，電池的充電或放電電流即說明蓄電池依然與系統(tǒng)輸出聯(lián)通，因此可以判斷蓄電池過流保護器正常，即過流保護器的狀態(tài)為導通，此時，判斷區(qū)域落在圖6的過流保護器導通2區(qū)。當IlbatI ( Imin，且U <隊時，S卩當蓄電池過流保護器兩端壓差絕對值小于隊，蓄電池應該是通過蓄電池過流保護器與系統(tǒng)輸出端相接，所以兩者之間基本沒有壓差，因此蓄電池過流保護器狀態(tài)正常，即過流保護器的狀態(tài)為導通，此時，判斷區(qū)域落在圖6的蓄電池過流保護器導通1區(qū)。當I Ibat I ( Imin，且U > 時，SP 當蓄電池過流保護器兩端壓差絕對值大于Uh,蓄電池應該是與系統(tǒng)輸出端斷開，因此蓄電池過流保護器狀態(tài)為斷開。此時，判斷區(qū)域落在圖 6的蓄電池過流保護器斷開區(qū)。當Ibat彡Imin，且Ul彡U彡 時，即蓄電池過流保護器兩端的壓差介于隊和Uh 之間，蓄電池電流絕對值小于Imin時，此時蓄電池過流保護器狀態(tài)判斷就進入了圖6所示的檢測盲區(qū)，此時，由于硬件電路的檢測精度和蓄電池充放電程度的約束，無法清楚的判斷電池過流保護器的狀態(tài)，極易造成誤判斷。此種情況下，可以利用系統(tǒng)電壓調整后，通過判斷蓄電池電壓是否變化，來判斷蓄電池電壓是否與供電電源電壓存在跟隨關系，來判斷過流保護器的狀態(tài)。因此，當、且|lbat|彡Imin時，通過調節(jié)主供電電源電壓實現(xiàn)系統(tǒng)電壓(主供電電源電壓)U-的調節(jié)，調整供電電源電壓為U' out ；；供電電源電壓的調整值為Au，Au與(U。ut_Ubat)、Uh以及電壓穩(wěn)定性有關。Δu選擇的范圍為[U。ut_Ubat，Uh]， 當 U。ut>Ubat 時，U'。ut = U。ut+Au;當 U。ut<Ubat 時，U' out = Uout-Au0 這樣的調整范圍，既符合系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定性要求，也能迅速將判斷區(qū)域從盲區(qū)推進到清晰區(qū)。系統(tǒng)電壓(供電電源電壓)調節(jié)過程如圖7所示。系統(tǒng)電壓的調整時間Tl以及穩(wěn)壓時間T2和系統(tǒng)調壓方式和系統(tǒng)穩(wěn)定性要求有關。系統(tǒng)電壓恢復時間T3到達后，系統(tǒng)電壓恢復正常，此時蓄電池過流保護器的狀態(tài)即為最后判定的狀態(tài)。步驟S103，獲取供電電源電壓調整后的電池電壓U' bat，即檢測主供電系統(tǒng)電壓調整之后電池的電壓，然后計算主供電系統(tǒng)電壓調整之后供電電源電壓和電池電壓的差值 υ'，其中，u' = |u'。ut-u' bat| ；步驟S104，根據U'與 的關系，判定電池過流保護器的狀態(tài)。如果壓差U'大于 ，說明蓄電池過流保護器斷開；如果壓差U'小于等于 ，說明過流保護器正常，即狀態(tài)為導通。以某通信基站為例，該基站通信直流電源的交流輸入為220V，采用單相220V整流模塊，直流輸出為-48V，蓄電池容量為500Ah，蓄電池過流保護器采用熔絲。Imin設定為 0. 6A， 設定為0. 6V，隊設定為0. 3V，蓄電池過流保護器狀態(tài)判斷方法的流程圖如圖8所示，包括如下步驟步驟S201，開始；步驟S202，首先判斷|lbat|是否大于Imin，如果是，則轉步驟S210，如果否，則轉步驟S203。首先進行本步驟，是因為，如圖6所示，在|lbat|大于Imin時，電池過流保護器處于導通狀態(tài)，則可以直接得到電池過流保護器的狀態(tài)。步驟S203，獲取蓄電池電壓Ubat和系統(tǒng)電壓U。ut，然后，求兩者電壓差的絕對值U， 即蓄電池過流保護器兩端壓差絕對值u，U= IUout-Ubat ；步驟S204，判斷U是否大于 ，S卩判斷U是否大于0.6V，如果是，則轉步驟S209， 如果否，則轉步驟S205 ；步驟S205，判斷U是否大于UL，即判斷U是否大于0. 3V，如果是，則轉步驟S210， 如果否，則轉步驟S206 ；步驟S206，當0. 3V彡U彡0. 6V，且| Ibat |彡0. 6A時，過流保護器通斷狀態(tài)無法判斷，此時需要進行調壓判斷。如果u。ut> Ubat，調節(jié)后系統(tǒng)電壓U' _ =隊1^0.6;如果隊111 < Ubat，調節(jié)后系統(tǒng)電壓U'。ut = Uout-O. 6 ；再次獲取蓄電池過流保護器兩端的壓差，其中， 供電電源電壓調整后的電池電壓為u' bat，計算υ'，其中，u' = |u' out-u' bat| ；步驟S207，判斷|Γ bat|是否大于Imin，如果是，則轉步驟S210，如果否，則轉步驟 S208;其中，|1' bat|為供電電源電壓調整之后電池的電流值；步驟S208，判斷U'是否大于 ，即判斷U'是否大于0. 6V，如果是，則轉步驟 S209，如果否，則轉步驟S210 ；步驟S209，蓄電池過流保護器的狀態(tài)為斷開；步驟S210，蓄電池過流保護器狀態(tài)正常，即蓄電池過流保護器的狀態(tài)為導通；步驟S211，恢復供電電源直流輸出電壓至U。ut，給出過流保護器的狀態(tài)顯示，檢測完畢；步驟S212，結束。如圖9所示，本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述方法的裝置，即一種電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置，包括
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原始電壓差獲取單元301，用于獲取供電電源的電壓U。ut，以及通過過流保護器與供電電源連接的電池的電壓Ubat，并計算U，其中，U= IUout-Ubat ；供電電源電壓調整單元302，用于當Ul彡U彡 、且| Ibat | ( Ifflin時，調整供電電源電壓為U'。ut ；其中，隊為供電電源電壓與電池電壓差值的最小值, 為供電電源電壓與電池電壓差值的最大值，Ibat為電池的電流值，Imin為檢測電池電流設備的電流檢測精度值；調整后電壓差獲取單元303，用于獲取供電電源電壓調整后的電池電壓U ‘ bat，并計算υ'，其中，u' = |u'。ut-u' bat| ；狀態(tài)判定單元304，用于根據U'與Uh的關系，判定電池過流保護器的狀態(tài)。其中，當U。ut> at 時，U'。ut = U。ut+Au;當 U。ut《 at 時，U'。ut = U。ut_Au，其中，Δ !為供電電源電壓的調整值。其中，當U < Ul，或I Ibat| > Ifflin時，電池過流保護器的狀態(tài)為導通。其中，當U <隊時，電池過流保護器的狀態(tài)為斷開；當U > 時，電池過流保護器的狀態(tài)為導通。其中，當U > Uh，且|lbat|彡Imin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。由上述實施例可以看出，本發(fā)明利用現(xiàn)有的檢測數(shù)據即可判斷蓄電池過流保護器的狀態(tài)，不需要增加或擴展過流保護器狀態(tài)檢測電路，降低監(jiān)控硬件成本。同時，在蓄電池電壓與系統(tǒng)電壓差值較小的情況下，通過調節(jié)系統(tǒng)電壓，再次比較過流保護器兩端的電壓差值，能夠精確檢測蓄電池過流保護器狀態(tài)，提高過流保護器狀態(tài)檢測的靈敏度。另外，引入蓄電池電流作為附加判斷依據，加快了蓄電池過流保護器狀態(tài)判斷速度，更加符合實時性要求。盡管為示例目的，已經公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應當不限于上述實施例。
權利要求
1.一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 獲取供電電源的電壓Uout,以及通過過流保護器與所述供電電源連接的電池的電壓Ubat,并計算U，其中，U= IUout-Ubat ；i^<u< 、且IibatI彡Imin時，調整所述供電電源電壓為u'。ut ；其中，隊為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最小值，Uh為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最大值，Ibat為所述電池的電流值，Imin為檢測所述電池電流設備的電流檢測精度值；獲取供電電源電壓調整后的電池電壓u' bat，并計算υ'，其中，u' = |u' out-u' bat| ； 根據U'與Uh的關系，判定所述電池過流保護器的狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，當Uout> Ubat時， U'。ut = U。ut+Au;當U。ut<Wat時，U'。ut = U。ut-Au，其中，Au為所述供電電源電壓的調整值。
3.如權利要求1所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，當U'時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通；當U' > Uh時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。
4.如權利要求1所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，當U<隊，或Ilbat>Imin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通。
5.如權利要求1所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，當U> Uh，且 Ibat ^ Imin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。
6.一種電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括原始電壓差獲取單元，用于獲取供電電源的電壓Uout，以及通過過流保護器與所述供電電源連接的電池的電壓Ubat，并計算U，其中，U= IUout-Ubat ；供電電源電壓調整單元，用于當隊彡U彡Uh、且IlbatI彡Imin時，調整所述供電電源電壓為U'。ut ；其中，隊為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最小值，Uh為所述供電電源電壓與所述電池電壓差值的最大值，Ibat為所述電池的電流值，Imin為檢測所述電池電流設備的電流檢測精度值；調整后電壓差獲取單元，用于獲取供電電源電壓調整后的電池電壓U' bat，并計算 υ'，其中，u' = |u'。ut-u' bat| ；狀態(tài)判定單元，用于根據U'與Uh的關系，判定所述電池過流保護器的狀態(tài)。
7.如權利要求6所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，當Uout> Ubat時， U'。ut = U。ut+Au;當U。ut<Wat時，U'。ut = U。ut_Au，其中，Au為所述供電電源電壓的調整值。
8.如權利要求6所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，當U'時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通；當U' > Uh時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。
9.如權利要求6所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，當，或Ilbat>Imin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為導通。
10.如權利要求6所述的電池過流保護器狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，當U> Uh，且 Ibat ( Imin時，所述電池過流保護器的狀態(tài)為斷開。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池過流保護器狀態(tài)檢測方法及裝置，包括獲取供電電源的電壓Uout，以及通過過流保護器與供電電源連接的電池的電壓Ubat，并計算U，其中，U＝|Uout-Ubat|；當UL≤U≤UH、且|Ibat|≤Imin時，調整供電電源電壓為U′out；其中，UL為供電電源電壓與電池電壓差值的最小值，UH為供電電源電壓與電池電壓差值的最大值，Ibat為電池的電流值，Imin為檢測電池電流設備的電流檢測精度值；獲取供電電源電壓調整后的電池電壓U′bat，并計算U′，其中，U′＝|U′out-U′bat|；根據U′與UH的關系，判定電池過流保護器的狀態(tài)。本發(fā)明在電池電壓與供電電壓差值較小的情況下，通過調節(jié)供電電壓，再次比較過流保護器兩端的電壓差值，能夠精確檢測電池過流保護器的狀態(tài)，而且可以降低檢測成本。
文檔編號G01R19/165GK102162823SQ20111000539
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權日2011年1月12日
發(fā)明者劉明明, 周保航, 孟燕妮, 李林, 滕凌巧, 韋樹旺 申請人:中興通訊股份有限公司