本实用新型专利技术涉及钒电池检测领域，其公开了一种钒电池充放电测试保护装置，包括被测试钒电池，钒电池电压采集和均衡单元、电流检测单元，电解液检测单元，电解液泵控制单元，充放电回路控制单元，充电电源和放电负载控制单元，报警单元，主控制芯片单元，通讯单元和数据存储单元。本实用新型专利技术的有益效果是：具有简化信号处理电路功效；通过对程控直流电源和电子负载工步设置，装置可以自动完成多种模式的充放电测试，提高了充放电测试的自动化。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及钒电池领域，尤其涉及一种钒电池充放电测试过程的一种保护装置。
技术介绍
由于能源短缺以及环境保护的严峻形势，新型大规模能源存储技术越来越受到各国的重视。储能技术是包括风能、太阳能技术等发展的关键技术。钒电池全名为全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Battery,简称VRB)，是风能等清洁可再生能源的首选储能设备。钒电池是一种电解液循环流动的电池，其原理是根据金属钒元素不同化合价离子之间的氧化还原反应而实现能量的转化。钒电池在投入实际应用之前必须要进行大量的充放电测试实验，以确定钒电池的最佳工作参数和钒电池的各项性能参数。钒电池系统的电化学性能受多因素影响，比如电解液温度、浓度、流量等，以及充电电压、电流等。另外，钒电池在充放电过程中是一个封闭的循环过程，如果出现漏液情况，不但污染环境而且可能出现安全隐患，所以还要严格的检测有无漏液出现。因此钒电池在充放电测试过程中需要一套严密的保护装置。
技术实现思路
为了解决现有技术中钒电池在实际充放电测试中存在安全隐患的问题，本技术提供了一套钒电池充放电测试保护装置，对钒电池在充放电过程中的各个环节进行检测和保护控制。本技术在技术上采用如下方案:一种钒电池充放电测试保护装置，包括被测试钒电池，钒电池电压采集和均衡单元、电流检测单元，电解液检测单元，电解液泵控制单元，充放电回路控制单元，充电电源和放电负载控制单元，报警单元，主控制芯片单元，通讯单元和数据存储单元，所述被测试隹凡电池分别连接所述钒电池电压采集和均衡单元、电解液检测单元和电流检测单元；所述主控制芯片单元分别连接所述1凡电池电压采集和均衡单元、电解液检测单元、电流检测单元、报警单元、充电电源和放电负载控制单元、电解液泵控制单元和通信单元；所述主控制芯片单元通过所述通信单元连接所述数据存储单元。作为本技术的进一步改进:所述被测试钒电池通过SPI总线与主控制芯片单元连接。作为本技术的进一步改进:所述电流检测单元设有霍尔开环电流传感器，霍尔开环电流传感器连接主控制芯片单元的模数转换模块。作为本技术的进一步改进:电解液检测单元与主控制芯片单元的模数转换模块的并行接口连接。作为本技术的进一步改进:主控制芯片单元连接继电器以控制充放电回路的开闭状态。作为本技术的进一步改进:报警单元为报警闪烁灯和/或蜂鸣器。作为本技术的进一步改进:主控制芯片单元为32位嵌入式单片机。作为本技术的进一步改进:主控制芯片单元与数据存储单元采用RS485转USB串行通讯接口进行双向通讯连接。作为本技术的进一步改进:充电电源为程控直流电源，放电负载为程控电子负载；电源和负载通过RS485转USB与数据存储单元相连。本技术的有益效果体现在:1、本技术通过集成芯片LTC6802采集钒电池堆电压信号和实现单体电池均衡单元，采用32位嵌入式单片机STM32作为主控制芯片，其自带多个ADC，针对钒电池充放电测试需要测量大量参数，具有简化信号处理电路功效。装置通过对程控直流电源和电子负载工步设置，装置可以自动完成多种模式的充放电测试，提高了充放电测试的自动化。装置采用RS485转USB串口通讯可以实现较长距离通信，保障检测人员距离钒电池有一定的安全距离。报警单元能够根据检测到的不同的异常情况，闪烁灯报警的同时，通过声音区别异常，相比采用多个报警单元，更加简单，可迅速定位到异常情况。【附图说明】图1为本技术钒电池充放电测试保护装置的系统框图。【具体实施方式】结合附图，对本技术的【具体实施方式】进一步描述:一种钒电池充放电测试保护装置，包括被测试钒电池，钒电池电压采集和均衡单元、电流检测单元，电解液检测单元，电解液泵控制单元，充放电回路控制单元，充电电源和放电负载控制单元，报警单元，主控制芯片单元，通讯单元和数据存储单元，所述被测试隹凡电池分别连接所述钒电池电压采集和均衡单元、电解液检测单元和电流检测单元；所述主控制芯片单元分别连接所述1凡电池电压采集和均衡单元、电解液检测单元、电流检测单元、报警单元、充电电源和放电负载控制单元、电解液泵控制单元和通信单元；所述主控制芯片单元通过所述通信单元连接所述数据存储单元。所述被测试I凡电池通过SPI总线与主控制芯片单元连接。所述电流检测单元设有霍尔开环电流传感器，霍尔开环电流传感器连接主控制芯片单元的模数转换模块。电解液检测单元与主控制芯片单元的模数转换模块的并行接口连接。主控制芯片单元连接继电器以控制充放电回路的开闭状态。报警单元为报警闪烁灯和/或蜂鸣器。主控制芯片单元为32位嵌入式单片机。主控制芯片单元与数据存储单元采用RS485转USB串行通讯接口进行双向通讯连接。充电电源为程控直流电源，放电负载为程控电子负载；电源和负载通过RS485转USB与数据存储单元相连。如图1所示，本实用钒电池充放电测试保护装置主要包括:包括被测试钒电池系统，钒电池电压采集和均衡单元、电流检测单元，电解液温度、浓度、流量、液位、液压、SOC状态、漏液检测、液泵运行状态检测单元，电解液泵控制单元，充放电回路控制单元、充电电源和放电负载控制单元、报警单元、主控制器(STM32F407)单元和数据存储单元。电压采集与均衡单元采用集成电池管理芯片LTC6802芯片，可以同时最多测得12路单体电池电压，将采集的所有单体电池电压之和作为串联电池堆的总电压。在电压采集模块中设计单体电池的电压均衡管理，以最大限度降低在充放电过程中单体电池的差异影响整个串联电池堆的性能。LTC6802通过SPI总线和总控制器芯片进行通信。当被测钒电池堆需要采集多于12个单体电池的电压信号时，可以在SPI总线上扩展额外的LTC6802芯片。充放电电流检测单元采用霍尔开环电流传感器在串联回路中任何位置进行采集。电流采集只需要将被测电流经过的导线穿过传感器环，就可以采集到电流信息。传感器为有源传感器，需要正负12V电源供电，装置采用开关电源为其供电。最大当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钒电池充放电测试保护装置，其特征在于：包括被测试钒电池，钒电池电压采集和均衡单元、电流检测单元，电解液检测单元，电解液泵控制单元，充放电回路控制单元，充电电源和放电负载控制单元，报警单元，主控制芯片单元，通讯单元和数据存储单元，所述被测试钒电池分别连接所述钒电池电压采集和均衡单元、电解液检测单元和电流检测单元；所述主控制芯片单元分别连接所述钒电池电压采集和均衡单元、电解液检测单元、电流检测单元、报警单元、充电电源和放电负载控制单元、电解液泵控制单元和通信单元；所述主控制芯片单元通过所述通信单元连接所述数据存储单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：牛红涛，杨春生，郭乃理，李明兴，何霖山，
申请(专利权)人：中国测试技术研究院电子研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51
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