一种电池温度补偿装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池温度补偿装置，温度采样转换及ＰＷＭ信号发生单元将电池环境温度信号转换为电压信号，并产生相应的温度补偿ＰＷＭ信号，ＰＷＭ信号经信号隔离单元隔离后送到温度补偿给定产生单元；温度补偿给定产生单元将获得的ＰＷＭ信号进行滤波后与内部的电压基准按运算放大器减法运算相减后产生给定信号Ｖ２；单板给定电路单元产生单板单独调试充电器所需的给定信号Ｖ１，Ｖ１与常温下温度补偿ＰＷＭ信号所产生的给定信号Ｖ２相等；Ｖ１和Ｖ２经过信号叠加单元按电压叠加原理进行叠加后输出温度补偿叠加信号。本发明专利技术控制过程简单，补偿精度高，特别适用于不间断电源充电器中的电池温度补偿充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄电池的充电装置，特别涉及一种蓄电池充电时的温度补偿装置。
技术介绍
蓄电池是通信整流器电源和不间断电源中的重要组成部分。在长延时不间断电源中蓄电池的成本几乎与电源主机成本相当，而很多不间断电源故障是蓄电池故障或因电池管理使用不当引起的。正确使用、维护和管理好蓄电池，可以延长蓄电池的使用寿命，而温度补偿是蓄电池管理中的重点。所谓温度补偿，通常是根据电池环境温度的高低来控制充电器的充电电压，温度越高则充电电压越低，温度越低则充电电压越高，一般厂家推荐为3mV/℃(2V单体)，电池在室温环境时不需要补偿。简单可靠精度高的电池温度补偿装置，对蓄电池的寿命有着很重要的意义。在现有技术中，关于电池温度补偿装置已有一些技术方案，如专利“具有温度补偿功能的蓄电池充电装置”(公开号2250576)公开了一种具有温度补偿功能的充电装置，在其输出调节控制单元，设置有一温度敏感元件，并与电压给定电位器相连接，或通过放大器后与电压给定电位器相连接。当温度变化，给定电压值将随之改变，从而使充电装置的输出电压值能随温度变化而自动调整。该专利解决了蓄电池，特别是免维护蓄电池在充电过程中，充电电压值应随温度变化而改变的问题。但其存在的缺点是因为该专利是通过热敏电阻来测电池的温度，而热敏电阻的精度离散性比较大，且热敏电阻直接参与电压环的控制，故该装置精度较低，并且该装置的可靠性也会受到热敏电阻的影响。另一个专利“电池温度补偿装置”(公开号2458803)公开了一种通讯领域中的电池温度补偿装置，利用现有供电系统的前台监控来检测电池的环境温度，发出一个频率恒定但脉宽随温度变化的PWM波给整流器，用它来调节整流器的输出电压，器件包括电阻、光耦、三极管、电容、稳压管、运放和继电器等。但是专利存在的缺点是需要外部提供PWM信号控制继电器的通断来决定是否让其通过，相当于对PWM信号加一个开关，控制电路器件多而控制逻辑复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中电池温度补偿装置补偿精度不高及控制过程复杂，提出一种能够克服这些问题的电池温度补偿装置。本专利技术的核心思想是通过高精度的温度传感器将采样到的电池环境温度信号转换为电压信号，根据此电压信号发出相应的温度补偿PWM信号，此PWM信号通过光耦电气隔离后进行阻容滤波，滤波之后得到的输出电压经运算处理后和单板给定电压进行电压叠加，得出的信号作为最终温度补偿叠加电压信号来调节电池充电器的输出电压。本专利技术提出的补偿装置的输出叠加电压信号可作为整机系统中充电器的给定信号，通过与充电器的输出电压反馈信号比较后产生比较电压VS，电压VS送到充电器的控制电路产生相应的驱动信号来驱动充电器主功率电路功率管，得到相应的具有温度补偿的充电输出电压。本专利技术的技术方案为一种电池温度补偿装置，包括单板给定电路单元101，信号隔离单元102，温度补偿给定产生单元103，给定信号叠加单元104和温度采样转换及PWM信号发生单元105；所述温度采样转换及PWM信号发生单元105将采样到的电池环境温度信号转换为电压信号，并产生相应的温度补偿PWM信号，产生的温度补偿PWM信号经信号隔离单元102隔离后送到温度补偿给定产生单元103；所述温度补偿给定产生单元103将获得的隔离后的PWM信号进行滤波后与内部的电压基准按运算放大器减法运算相减后产生给定信号V2；所述单板给定电路单元101产生单板单独调试充电器所需的给定信号V1，所述给定信号V1与常温下温度补偿PWM信号所产生的给定信号V2相等；所述给定信号V1和所述给定信号V2经过信号叠加单元104按电压叠加原理进行叠加后输出温度补偿叠加信号Vg。上述温度采样转换及PWM信号发生单元105产生相应的温度补偿PWM信号的原则为电压越高输出占空比越小。上述装置在信号叠加单元104与温度补偿给定产生单元103之间还包含一个开关，当充电器进行单板调试时，断开该开关；当整机系统运行时，闭合该开关。具体应用中，所述开关为跳线块。本专利技术提出的电池温度补偿装置可根据电池环境温度的变化输出充电电压补偿信号，通过高精度温度传感器检测电池的环境温度，而整个控制过程与传感器相互隔离，因此能够克服现有技术中调节精度低，可靠性差的问题；同时，本专利技术提出的装置仅用光耦、运放及若干电容电阻的简单组合就可以实现高精度的温度补偿控制，控制过程简单可靠，并且，使用本专利技术提出的补偿装置，能够使得充电器在脱离整机系统时单独进行单板调试，而在整机系统运行时又能通过跳线块简单将温度补偿信号接入，而在常温下充电器输出的充电电压不变，特别适用于不间断电源充电器中的电池温度补偿充电。附图说明图1是本专利技术提出的装置应用在系统中的位置示意图；图2是本专利技术提出的装置的结构原理图； 图3是本专利技术一个具体实施例的电路图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。图1是是本专利技术提出的装置应用在系统中的位置示意图。全部的充电系统包括温度补偿装置、控制驱动电路、充电器主功率电路和电池。输入信号为电池环境温度，Vg为温度补偿叠加信号，Vf为充电器输出电压反馈信号。所述电池环境温度输入温度补偿装置，产生温度补偿叠加信号Vg，所述温度补偿叠加信号Vg和所述充电器输出电压反馈信号Vf比较后得到所述信号VS，所述信号VS通过所述控制驱动电路产生相应的功率管驱动信号，该驱动信号通过驱动所述充电器主功率电路的功率管，得到具有温度补偿的充电电压给所述电池进行充电。当充电器稳态工作后所述温度补偿叠加信号Vg变大，则输出的充电电压增高，相反，所述温度补偿叠加信号Vg变小，则充电电压降低。图2是本专利技术提出的装置的结构原理图。如图2所示，本专利技术提出的电池温度补偿装置，包括单板给定电路单元101，信号隔离单元102，温度补偿给定产生单元103，给定信号叠加单元104和温度采样转换及PWM信号发生单元105；所述温度采样转换及PWM信号发生单元105将采样到的电池环境温度信号转换为电压信号，并产生相应的温度补偿PWM信号，产生的温度补偿PWM信号经信号隔离单元102隔离后送到温度补偿给定产生单元103；所述温度补偿给定产生单元103将获得的隔离后的PWM信号进行滤波后与内部的电压基准按运算放大器减法运算相减后产生给定信号V2；所述单板给定电路单元101产生单板单独调试充电器所需的给定信号V1，所述给定信号V1与常温下温度补偿PWM信号所产生的给定信号V2相等；所述给定信号V1和所述给定信号V2经过信号叠加单元104按电压叠加原理进行叠加后输出温度补偿叠加信号Vg。在本专利技术提出的补偿装置中，输入信号为电池环境温度，输出信号为温度补偿叠加信号Vg。将电池环境温度送到温度采样及信号转换单元105，通过高精度的温度传感器将采样到的温度信号转换为电压信号，温度越高电压越高，根据电压信号按电压越高输出占空比越小的原则发出相应的温度补偿PWM信号。温度补偿PWM信号经过信号隔离单元102隔离后将产生的信号送到温度补偿给定产生单元103，温度补偿给定产生单元103将获得的隔离PWM信号滤波后和内部电压基准按运算放大器减法运算相减后产生给定信号V2。将隔离滤波后的PWM信号和内部电压基准叠加来产生温度补偿给定信号V2，这样就能在常温下方便选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池温度补偿装置，包括单板给定电路单元（１０１），信号隔离单元（１０２），温度补偿给定产生单元（１０３），给定信号叠加单元（１０４）和温度采样转换及ＰＷＭ信号发生单元（１０５）；所述温度采样转换及ＰＷＭ信号发生单元（１０５）将采样到的电池环境温度信号转换为电压信号，并产生相应的温度补偿ＰＷＭ信号，产生的温度补偿ＰＷＭ信号经信号隔离单元（１０２）隔离后送到温度补偿给定产生单元（１０３）；所述温度补偿给定产生单元（１０３）将获得的隔离后的ＰＷＭ信号进行滤波后与内部的电压基准按运算放大器减法运算相减后产生给定信号Ｖ２；所述单板给定电路单元（１０１）产生单板单独调试充电器所需的给定信号Ｖ１，所述给定信号Ｖ１与常温下温度补偿ＰＷＭ信号所产生的给定信号Ｖ２相等；所述给定信号Ｖ１和所述给定信号Ｖ２经过信号叠加单元（１０４）按电压叠加原理进行叠加后输出温度补偿叠加信号Ｖｇ。

【技术特征摘要】
1.一种电池温度补偿装置，包括单板给定电路单元(101)，信号隔离单元(102)，温度补偿给定产生单元(103)，给定信号叠加单元(104)和温度采样转换及PWM信号发生单元(105)；所述温度采样转换及PWM信号发生单元(105)将采样到的电池环境温度信号转换为电压信号，并产生相应的温度补偿PWM信号，产生的温度补偿PWM信号经信号隔离单元(102)隔离后送到温度补偿给定产生单元(103)；所述温度补偿给定产生单元(103)将获得的隔离后的PWM信号进行滤波后与内部的电压基准按运算放大器减法运算相减后产生给定信号V2；所述单板给定电路单元(101)产生单板单独调试充电器所需的给定信号V1，所述给定信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎学伟，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]