一种智能型蓄电池恒流放电装置设计方案

变电站蓄电池智能充放电装置设计摘要：蓄电池作为变电站的关键设备之一，在保障变电站设备运行的安全性方面发挥着重要作用。

近年来，也发生过一些由于蓄电池在紧急情况下无法提供可靠直流电源而引发的严重事故，更加突显出了蓄电池运行和维护的重要性。

供电可靠性要求的提高，对蓄电池的有效运行提出了新的要求，对于变电站的蓄电池，不仅要使用更可靠的产品，也需要提高智能充放电装置的设计能力，从而保证变电站的安全运行。

关键词：变电站；蓄电池；智能充放电；装置；设计1系统介绍蓄电池远程充放电维护管理系统是一套针对电力变电站蓄电池维护和管理的智能系统，可实现对蓄电池组运行工况的实时在线监测，及时发现性能落后的单节电池并告警，使维护人员实时掌控蓄电池组的运行状况；可实现对蓄电池组的远程/本地充放电（核对性充放电）测试，准确得知蓄电池组的实际容量，预判蓄电池组的可备用时间，保证直流系统的可靠运行。

蓄电池远程充放电维护管理系统采用模块化设计，所有硬件设备采用“插板式结构、热备份双电源”，易于维护；系统的图形化显示操作界面交互友好，简单易懂；系统以广泛使用的IP网络为载体，具有强大的动态网络描述能力和管理、控制、分析功能，具备良好的兼容性和扩展性。

2系统组成2.1主站系统。

主站系统负责统一管理、监控各分站系统的运行，包含系统服务器和监控工作站。

系统服务器安装蓄电池远程充放电维护管理系统应用软件及数据库软件，监控工作站安装蓄电池远程充放电维护管理系统客户端软件，通过监控工作站监控系统的运行。

2.2分站系统。

分站系统负责对蓄电池组运行工况及各分站设备进行实时监控，并对蓄电池组核对性放电进行自动控制。

分站系统包含集控单元、蓄电池在线监测单元、智能并网放电单元和逻辑控制单元。

集控单元是各个分站系统的大脑，负责整个分站的管理、控制、数据远传及异常处理；蓄电池在线监测单元负责实时采集蓄电池组的运行数据；智能并网放电单元负责蓄电池组的核对性放电；逻辑控制单元负责核对性放电过程进行自动控制。

蓄电池智能充放电控制装置硬件电路设计摘要：随着蓄电池的使用越来越广泛，对蓄电池的充/放电装置要求也越来越严格。

充电时不允许欠充电和过充电，放电时不允许过放电，如果使用不当将大大缩短蓄电池的寿命。

因此对蓄电池充/放电装置技术的研究成了蓄电池研究的关键技术。

本次设计了一种基于STC12C5408AD单片机的智能充/放电装置的硬件电路。

在设计过程中，按照最佳充电曲线设计出一款能够对蓄电池的电流，电压进行实时监控，并能显示蓄电池电量的智能充/放电装置。

关键词：单片机智能蓄电池引言本设计充电过程可进行精确监控以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。

因此，智能型充电电路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。

其框图如图3-1所示。

图3-2 电源部分电路图图中T1是220V转15V的降压变压器。

DB107，DB107是一款桥式整流芯片，电容C1在电路中起到滤波作用。

PC817是线性光电耦合器件，作用是将输入端和输出端完全隔离，互不影响，增加了电路的安全性[1]。

7805是一款稳压芯片，LM317是可调节3端正电压稳压器。

DS1是通电指示灯。

在设计这款稳压电源时，利用PWM技术改变光耦的输出极间电阻，从而达到调整输出电压的目的，同时对输出电压进行实时采样，根据输出电压的波动情况，对PWM信号进行实时微调，可以提高输出电压的稳定性和可靠性，并将输出电压实时显示在液晶显示器上。

图3-3 控制部分图3-3是充电检测部分原理图。

DS2、DS3、DS4、DS5分别为充电过程中各个状态的指示灯。

dcdy与cddl两端是单片机采集蓄电池状态信号的端口。

pwm端接的是单片机的输出端口。

电充满时蜂鸣器会发出响声提醒用户断电。

通过单片机控制以上所有信息以及器件，对这些信息进行处理后实行对蓄电池充电过程的智能控制。

2控制部分设计智能充/放电装置控制部分的核心是利用单片机。

蓄电池恒流放电机柜设计赵强;鲁芳【摘要】PLC was adopted as the controller of the system,and touch screen as the interaction of human-computer interface between the operatorsand system equipment.Thermal power device PTC ceramic resistor was referred as the discharge load.The state control,parameter detection and the display of state and parameter were achieved by the following factors with a series of control systems consisting of peripheral cimuit.Finally,the goal of constant-current discharge was achieved by the same result of expected effect and the discharge effect of the discharge cabinet.%系统设计采用PLC为控制器,触摸屏作为操作人员和系统设备进行交互的人机界面,热功率器件PTC陶瓷电阻为放电负载,辅以一系列的外围电路组成控制系统,完成状态控制、参数检测和状态与参数的显示.最后,通过实验验证放电机柜的放电效果与预期的效果相同,实现了恒流放电的目的.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2017(041)003【总页数】3页(P478-479,507)【关键词】PLC;触摸屏;恒流放电【作者】赵强;鲁芳【作者单位】海军航空工程学院控制工程系,山东烟台264001;海军航空工程学院控制工程系,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TM912在蓄电池的使用与维护过程中，根据实际的需要，要定期对蓄电池进行恒流放电。

皖西学院本科毕业论文（设计）论文题目车载蓄电池智能放电管理系统设计姓名（学号）陈（2009011669）系别机械与电子工程学院专业电气工程及其自动化导师姓名刘世林二〇一三年六月车载蓄电池智能放电管理系统设计作者陈指导教师刘世林摘要：电动汽车的无污染的优势，使其成为当代汽车发展的主要方向，而作为电动汽车的动力源泉电池却是一直制约电动汽车发展的关键因素。

目前车载蓄电池相比于燃料汽车还存在诸多方面问题，比如高成本，重质量，充电时间长和充电一次行驶里程短等问题。

本次设计主要介绍了电动汽车的发展历史及现状和车载蓄电池的基本性能指标且设计出一套完整的基于P87C591单片机的车载蓄电池智能放电管理系统，包括电源电路设计，电流电压检测电路设计，温度检测模块设计，可控放电模块设计，电量及状态输出显示和报警模块设计等硬件结构设计，完成了铅酸蓄电池电压，放电电流，剩余容量及电池温度等重要参数的检测，解决了传统的放电方式中电池的过放电、寿命低等缺点，实现了电动车的续航里程和寿命周期最大化，具有很好的应用前景。

关键词：铅酸蓄电池；电动汽车；P87C591单片机；智能放电管理Design of intelligent vehicles battery discharge management systemAuthor ChenInstructor Liu ShilinAbstract：Pollution-free advantages of electric vehicles, making it the main direction of development of contemporary cars, but as the power source of the battery electric vehicle has been restricted is a key factor in the development of electric vehicles. Compared with the current vehicle battery fuel vehicles are still many aspects, such as cost, quality, long charging time and charging time shorter mileage and other issues. This design introduces the development history and status quo of electric vehicles and the basic performance indexes of the on-board battery and designed a complete set of on-board battery intelligent discharge management system based on P87C591 microcontroller . Including Power circuit design Current and voltage detection circuit design, the design of the temperature detection module, Design of controllable discharge module, The output power and status indication and alarm module design and so on hardware structure pleted the lead-acid storage battery voltage, discharge current, residual capacity and the battery temperature, and other important parameters of detection .Solved the traditional way of discharge of battery over discharge, low life .To achieve the mileage and maximize the range of electric cars and life cycle, has the very good application prospect.Keywords: Lead Acid Battery; Electric Vehicle; P87C591 Microcontroller; Intelligent Discharge Management目录1 绪言 (1)1.1电动汽车发展及现状 (1)1.2电动车蓄电池基本性能指标 (2)1.3本论文的主要内容 (3)2 总体结构设计 (4)2.1系统的主要功能 (4)2.2中央处理器 (4)3 硬件设计 (6)3.1电源电路设计 (6)3.2电流电压检测电路 (6)3.3温度检测模块设计 (7)3.4可控放电模块设计 (8)3.4.1 IPM智能功率模块特点 (8)3.4.2 IPM电路设计 (9)3.5电量及状态输出显示和报警模块 (11)3.5.1 键盘扫描电路的设计 (11)3.5.2 显示电路的设计 (12)3.5.3 报警电路设计 (14)3.6辅助模块设计 (14)3.6.1 复位电路的设计 (14)3.6.2 时钟频率电路的设计 (15)3.7电池的剩余容量估算方法设计 (15)4 软件设计 (17)4.1软件系统流程设计 (17)4.2电压、电流采集电路流程设计 (17)4.3温度检测流程设计 (18)4.4智能功率模块流程设计 (20)4.5键盘扫描流程设计 (20)4.6数码管显示流程设计 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录系统硬件功能图 (26)1 绪言1.1 电动汽车发展及现状在当前的全球环境问题和金融危机的严峻的形势下，汽车行业面临的能源问题日益受人关注，发展电动汽车能源动力系统，实现汽车的电气化，推动传统汽车产业的战略转型在国际社会上已形成了广泛的共识。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020309470.7(22)申请日 2020.03.13(73)专利权人 鞍山市兹森电子科技有限公司地址 114000 辽宁省鞍山市铁西区四方台路292栋B座4层(72)发明人 纪红军　贾万林　彭涛　(74)专利代理机构 天津睿禾唯晟专利代理事务所(普通合伙) 12235代理人 王哲(51)Int.Cl.H02J 7/00(2006.01)H01M 10/42(2006.01)(54)实用新型名称一种蓄电池可调恒流放电控制电路(57)摘要本实用新型提供一种蓄电池可调恒流放电控制电路，涉及一种蓄电池放电技术领域。

该实用新型包括蓄电池放电主电路、正向放大电路、放电电流PID控制电路和单片机，蓄电池放电主电路：蓄电池(B1)的正极通过放电管(N1)到蓄电池的负极，形成蓄电池放电主电路；正向放大电路：运算放大器(U2B)和电阻(R3)、电阻(R4)、电阻(R5)组成正向放大电路，将放电电流转换后的电压进行放大；放电电流PID控制电路：运算放大器(U2A)和电阻(R6)、电阻(R7)、电容(C2)组成放电电流PID控制电路。

本实用新型实现了蓄电池放电电流的恒定控制，并且使用电子电位器通过单片机通讯方式实现放电电流调节，使放电电流的可调并且电流恒定，实现放电容量的精准测量和放电过程的理想。

权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 212085828 U 2020.12.04C N 212085828U1.一种蓄电池可调恒流放电控制电路，包括蓄电池放电主电路、正向放大电路、放电电流PID控制电路和单片机，其特征在于，蓄电池放电主电路：蓄电池B1的正极通过RC电路控制三极管N1到蓄电池的负极，形成蓄电池放电主电路；正向放大电路：运算放大器U2B和电阻R3、电阻R4、电阻R5组成正向放大电路，将放电电流转换后的电压进行放大；放电电流PID控制电路：运算放大器U2A和电阻R6、电阻R7、电容C2组成放电电流PID控制电路。