風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)的設(shè)備,尤其涉及一種風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,通常動(dòng)力電池剩余電量是人們非常關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題,用來(lái)給風(fēng)力發(fā)電葉片調(diào)整扭矩的供電系統(tǒng)動(dòng)力電池更是如此,因?yàn)閯?dòng)力電池電量的多少直接影響整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性,而供電系統(tǒng)的可靠性將決定風(fēng)力發(fā)電葉片能否正常運(yùn)行。因此,如何及時(shí)而準(zhǔn)確的檢測(cè)風(fēng)電動(dòng)力電池剩余電量便變得非常重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種能夠及時(shí)而準(zhǔn)確的檢測(cè)風(fēng)電動(dòng)力電池剩余電量的監(jiān)測(cè)儀。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型公開(kāi)了一種風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀,其包括:電池電量檢測(cè)芯片、單片機(jī)、供電單元以及通訊串口,其中,所述電池電量檢測(cè)芯片分別與外部的風(fēng)電變槳葉片電池和單片機(jī)相連接,所述電池電量檢測(cè)芯片對(duì)所述風(fēng)電變槳葉片電池的放電數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣,并將其模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量,然后發(fā)送給所述單片機(jī)。所述單片機(jī)接收到電池電量檢測(cè)芯片傳送的數(shù)字量后,通過(guò)所述通訊串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)主機(jī),所述供電單元分別連接所述電池電量檢測(cè)芯片及單片機(jī),用于給所述電池電量檢測(cè)芯片及單片機(jī)提供合適的電源電壓。
[0005]進(jìn)一步地,所述電池電量檢測(cè)芯片包括至少兩個(gè)Λ Σ模-數(shù)轉(zhuǎn)換器和高速電能計(jì)算器。
[0006]優(yōu)選地,所述電池電量檢測(cè)芯片為CS5460A芯片。
[0007]優(yōu)選地,所述單片機(jī)為STC12C5201AD單片機(jī)。
[0008]優(yōu)選地,所述通訊串口采用RS232串口。
[0009]進(jìn)一步地,所述供電單元采用220V交流供電或12V直流供電。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型所提供的風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀,通過(guò)對(duì)風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)高精度檢測(cè),便于用戶(hù)隨時(shí)了解電池的充放電狀態(tài),有助于風(fēng)電動(dòng)力電池的高效利用,可以提高風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池使用壽命,發(fā)揮動(dòng)力電池最大工作效率,并降低其維護(hù)成本,延長(zhǎng)其生命周期。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀的系統(tǒng)框圖。
[0012]圖2是圖1所述的供電單元的接線(xiàn)原理圖。
[0013]圖3是圖1所述的CS5460芯片的接線(xiàn)原理圖。
[0014]圖4是圖1所述的STC12C5201AD芯片的接線(xiàn)原理圖。
[0015]圖5是圖1所述的RS232串口通訊的接線(xiàn)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]參照附圖1,圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。所述風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀,主要用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),其包括電池電量檢測(cè)芯片20、單片機(jī)30、供電單元50以及通訊串口 40,其中,所述電池電量檢測(cè)芯片20分別與外部的風(fēng)電變槳葉片電池10和單片機(jī)30相連接,所述電池電量檢測(cè)芯片20對(duì)所述風(fēng)電變槳葉片電池10的放電數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣,并將其模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量,然后發(fā)送給所述單片機(jī)30。所述單片機(jī)30接收到電池電量檢測(cè)芯片20傳送的數(shù)字量后,通過(guò)所述通訊串口 40發(fā)送給外部的計(jì)算機(jī)主機(jī)60,所述供電單元50分別連接所述電池電量檢測(cè)芯片20及單片機(jī)30,所述供電單元50分別給所述電池電量檢測(cè)芯片20及單片機(jī)30提供合適的電源電壓。
[0018]本實(shí)用新型所公開(kāi)的電池監(jiān)測(cè)儀,通過(guò)電池電量檢測(cè)芯片20及單片機(jī)30的作用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,便于用戶(hù)隨時(shí)了解電池的充放電狀態(tài),從而避免了動(dòng)力電池因過(guò)充、過(guò)放而損壞的狀況,有助于風(fēng)電動(dòng)力電池的高效利用,延長(zhǎng)了動(dòng)力電池組的使用壽命,使動(dòng)力電池的使用更加節(jié)能和環(huán)保。
[0019]參照?qǐng)D3所示,具體來(lái)說(shuō),所述電池電量檢測(cè)芯片20為CS5460A芯片,所述CS5460A芯片為帶有串行接口的單相雙向功率/電能計(jì)量集成電路芯片,包含兩個(gè)轉(zhuǎn)換器與微控制器通訊的雙向串口,芯片的脈沖輸出頻率與有功能量成正比且具有高速電能計(jì)算功能,可用來(lái)檢測(cè)電壓信號(hào)的大小。該芯片特有的自動(dòng)引腳模式功能,能使芯片獨(dú)立工作,得電時(shí)自動(dòng)初始化,由外部的E2PROM引導(dǎo)開(kāi)始工作,并從中讀取數(shù)據(jù)。所述CS5460A芯片是具有有功功率計(jì)算引擎的CMOS單片功率測(cè)量芯片,它包含了兩個(gè)增益可編程放大器、兩個(gè)高速濾波器,具有系統(tǒng)校準(zhǔn)和有效值/功率計(jì)算功能,以提供瞬時(shí)電壓/電流/功率數(shù)據(jù)采樣及有功能量的周期計(jì)算結(jié)果,專(zhuān)為功率測(cè)量進(jìn)行了優(yōu)化,它適合與分流器或電流互感器相連來(lái)測(cè)量電流;與分壓電阻或電壓互感器相連來(lái)測(cè)量電壓。
[0020]本實(shí)施例中,所述電池電量檢測(cè)芯片20包括兩個(gè)Δ Σ模-數(shù)轉(zhuǎn)換器和高速電能計(jì)算器。它可以精確測(cè)量和計(jì)算有功電能、瞬時(shí)功率、瞬間電壓、瞬間電流、I RMS和V RMSo所述CS5460A芯片使用分流器測(cè)量電流,電流的檢測(cè)精度可達(dá)到2.98nA,可承載最大20A的過(guò)載電流。且使用分壓電阻測(cè)量電壓,電壓檢測(cè)精度可達(dá)到29.8nV,同時(shí)CS5460A對(duì)電能的采樣精度為8.8209E-11AH,從而保證了測(cè)量的精確度。
[0021]參照?qǐng)D4所示,所述電池電量檢測(cè)芯片20對(duì)采集的風(fēng)電變槳葉片電池10的放電數(shù)據(jù),包括放電過(guò)程中的電壓大小、電流大小、功率大小等電池在放電工作中的各項(xiàng)參數(shù)發(fā)送給所述單片機(jī)30。所述單片機(jī)30優(yōu)選采用STC12C5201AD單片機(jī)30,該系列單片機(jī)30具有多串口、高速A/D轉(zhuǎn)換、低功耗高速運(yùn)行、穩(wěn)定性好,強(qiáng)抗靜電,強(qiáng)抗干擾的優(yōu)點(diǎn)。所述單片機(jī)30對(duì)接收的電池的各項(xiàng)電量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)處理,如進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、驅(qū)動(dòng)調(diào)制、多路轉(zhuǎn)換、電量計(jì)算等。
[0022]參照?qǐng)D2所示,為了方便與外部的計(jì)算機(jī)主機(jī)60進(jìn)行通訊,所述通訊串口 40采用通用的RS232串口。通過(guò)該串口,計(jì)算機(jī)主機(jī)60可以顯示放電數(shù)據(jù),也可以通過(guò)該串口實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)儀的管理,通過(guò)對(duì)單片機(jī)30的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電池電量檢測(cè)芯片20的控制,如進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或參數(shù)修改等等。
[0023]在本實(shí)施例中,所述供電單元50采用220V交流供電或12V直流供電,且具有多種輸入電壓可選性,供電單元50上還設(shè)有變壓器,輸入電壓可通過(guò)變壓器提供給芯片或單片機(jī)30各種不同的輸入電壓,輸出開(kāi)關(guān)量可直接接到PLC可編程邏輯控制器上,也可直接作為邏輯開(kāi)關(guān)直接接到電路中,輸出接口方便實(shí)用。
[0024]本實(shí)用新型所述的監(jiān)測(cè)儀基于STC單片機(jī)30和電池電量檢測(cè)芯片20CS5460A開(kāi)發(fā),用于風(fēng)電動(dòng)力電池電量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理,本監(jiān)測(cè)儀利用大量鉛酸電池自放電數(shù)據(jù)進(jìn)行了曲線(xiàn)擬合,修正了由電池自身內(nèi)阻極微弱的耗電和電池正負(fù)兩極間電池極其微弱的空氣放電造成的誤差,保證了電池剩余容量誤差在合理的范圍之內(nèi),在電池監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有很好的推廣和運(yùn)用。
[0025]值得注意的是,以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非因此限定本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍,本實(shí)用新型還可以對(duì)上述各種零部件的構(gòu)造進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn),或者是采用技術(shù)等同物進(jìn)行替換。故凡運(yùn)用本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化,或直接或間接運(yùn)用于其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域均同理皆包含于本實(shí)用新型所涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀,其特征在于包括:電池電量檢測(cè)芯片、單片機(jī)、供電單元以及通訊串口,其中,所述電池電量檢測(cè)芯片分別與外部的風(fēng)電變槳葉片電池和單片機(jī)相連接,所述電池電量檢測(cè)芯片對(duì)所述風(fēng)電變槳葉片電池的放電數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣,并將其模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量,然后發(fā)送給所述單片機(jī),所述單片機(jī)接收到電池電量檢測(cè)芯片傳送的數(shù)字量后,通過(guò)所述通訊串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)主機(jī),所述供電單元分別連接所述電池電量檢測(cè)芯片及單片機(jī),用于給所述電池電量檢測(cè)芯片及單片機(jī)提供合適的電源電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,所述電池電量檢測(cè)芯片包括兩個(gè)AΣ模-數(shù)轉(zhuǎn)換器和高速電能計(jì)算器。
3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,所述電池電量檢測(cè)芯片為CS5460A芯片。
4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,所述單片機(jī)為STC12C5201AD單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,所述通訊串口采用RS232串口。
6.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,所述供電單元采用220V交流供電或12V直流供電。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀,其包括:電池電量檢測(cè)芯片、單片機(jī)、供電單元以及通訊串口,其中,所述電池電量檢測(cè)芯片分別與外部的風(fēng)電變槳葉片電池和單片機(jī)相連接,所述電池電量檢測(cè)芯片對(duì)所述風(fēng)電變槳葉片電池的放電數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣,并將其模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量,然后發(fā)送給所述單片機(jī),所述單片機(jī)接收到電池電量檢測(cè)芯片傳送的數(shù)字量后,通過(guò)所述通訊串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)主機(jī)。本實(shí)用新型所提供的風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池監(jiān)測(cè)儀,通過(guò)對(duì)風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)高精度檢測(cè),便于用戶(hù)隨時(shí)了解電池的充放電狀態(tài),有助于風(fēng)電動(dòng)力電池的高效利用,提高風(fēng)電變槳葉片動(dòng)力電池使用壽命,發(fā)揮動(dòng)力電池最大工作效率,并降低其維護(hù)成本,延長(zhǎng)其生命周期。
【IPC分類(lèi)】G01R31-36
【公開(kāi)號(hào)】CN204422728
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520148363
【發(fā)明人】王濤, 王金國(guó), 高德康, 韓召
【申請(qǐng)人】保定奧奇機(jī)電科技服務(wù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日