一种电压测量显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电压测量显示装置，包括：至少一个以上电压采集电路，所述电压采集电路包括连接控制开关的运放电路，所述运放电路连接稳压电路；所述电压采集电路测量出的电压信号输出至检测所述电压信号的单片机，所述单片机将检测后的电压信号输出至连接的电平转换电路，所述电平转换电路将检测后的电压信号输出至连接的液晶显示电路显示具体电压值。本装置实时检测每一个基本单元的电压，当某一个或几个电压低于最低工作电压要求时，能及时的发出报警；并且通过液晶把每次测量的电压显示出来。稳压电路有效的解决了正在使用的测试线的因意外断路而产生的比较高的正电压或负电压损坏电子元件的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，特别是指一种电压测量显示装置。技术背景随着科学技术的发展，清洁、绿色的能源将成为未来社会的主要 能源。其中，燃料电池将作为首选的清洁能源。燃料电池是以膜电极集合体(MEA)组成的基本单元中加入一定 压力的氢气和氧气进行电化学的反应而发电。燃料电池电堆在运行时，由于各种原因导致其中的某一个或多个 基本单元的工作电压低于最低工作电压，(例如膜电极本来性能差， 膜电极损坏发生泄露，因生成水发生水堵等等)，如果出现这种情况， 燃料电池电堆工作就有可能损坏膜电极而发生危险，为避免上述情况 的发生，就必须有检测装置实时检测燃料电池的每一个基本单元的电 压，以便及时发现问题采取相应的解决手段。现在主要有二种电压检测装置进行测量各个单元的电压，第一种 如图l所示，图中被测量的单元包括Celll至Celln,供ri个单元。运 放后的信号连接模拟开关芯片Pl， P1连接AD转换芯片P2, P2将转 换后的数字信号发送至单片机P3。运放管检测每一个基本单元的电 压，每个被测单元需要两根测试线，燃料电池电堆有n个基本单元， 就需要2n根测试线，十分烦瑣。第二种装置是对第一种装置的改进，如图2所示，将相关测试线 进行共用，就只需要n+l根测试线，如果装置能测试m个基本单元， 如图3所示，而燃料电池电堆只有n个基本单元(m>n),剩下的测试 线就会悬空，而该装置的第n+l个运放就会因此产生一个比较高的负 压，就有可能损坏第n+l个运放和后面的模拟开关芯片、AD芯片、 单片机等相关电子元件。另外，以上两个装置的模拟开关芯片和AD芯片都是外置的测试速度相对比较慢；而且电压测试端口也没有相关的保护电路，有可能因为某一条正在使用的测试线的断路，而使相关的运放产生比较高的负压或比较高的正压而损坏运放和相关电子元件；而且也没有电压显 示功能和异常报警功能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术在于提供一种电压测量显示装置，以解决上述 装置无法显示测量电压，并在测量电压过程中，可能会造成电压击穿 烧毁的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种电压测量显示装置，包括至 少一个以上电压采集电路，所述电压采集电路包括连接控制开关的运 放电路，所述运放电路连接稳压电路；所述电压采集电路测量出的电 压信号输出至检测所述电压信号的单片机，所述单片机将检测后的电 压信号输出至连接的电平转换电路，所述电平转换电路将检测后的电 压信号输出至连接的液晶显示电路显示具体电压值。优选的，所述稳压电路为并联连接的电容、两个方向相同、 一个 方向相反的二极管。信号的报警电路。优选的，所述单片机还连接复位电路。本装置测量n个基本单元组的电堆，只需要n+l根测试线；可实 时检测每一个基本单元的电压，当某一个或几个电压低于最低工作电 压要求时，能及时的发出报警；并且通过液晶把每次测量的电压显示 出来。对于电压采集电路，增加了 S2到Sm控制开关进行通断设置， 可以对测试的个数进行设置，解决了负电压问题；由于每一个基本单 元组的最高电压不会超过1.2V,掩在运放输出端并联2个正向串接的 二极管和个反向的二极管，其正向导通电压为1.4V，反向导通电压 为.0.7V(即把运放的输出.电压钳制在-0.7V到1.4V'之间)，有效的解决了正在使用的测试线的因意外断路而产生的比较高的正电压或负电 压损坏电子元件的问题，同时也不会影响正常的电压输出；同时在运 放输出端并联一个电容，可以有效的稳定运放的输出使单片机的测试数据稳定。对于单片机电路，内置了模拟开关和AD,相对于其他单 片机通过控制线来控制外置模拟开关芯片和AD芯片，其控制速度相 对比较高，也就提高了整个装置的测试速度。附图说明图1是第一种电压测量装置的结构图；图2是第二种电压测量装置的结构图；图3是第二种电压测量装置测量时的示意图；图4是本专利技术的原理图；图5A、图5B是本专利技术实施例中的结构图；图6是图6A、图6B拼接的示意图；图7是装置工作的流程图。具体实施方式为清楚说明本专利技术中的装置，下面给出优选的实施例并结合附图 详细说明。实施例的原理图可参见图4,结构图可参见图5A、图5B、图6, 为清楚表示该实施例中装置的结构，将该装置的结构图沿虛线分解为 图5A、图5B两部分，并如图6的拼接形式。其中，图5A是该装置电压采集电路，该电压采集电路包括控制 开关，控制开关可连接被测量燃料电池中的各个测量单元，控制开关 连接运》丈电路，该运方丈电路为集成运it LM741AR1至ARn，或其它类 型的运放电子器件；运放电路将运放后的电压信号通过稳压电路输出 至i^接的单片机；稳压电路为并联连接的电容、两个方向相同、 一个 方向相反的二极管。最后，电压采集电路测量出—的电压信号输出至检测所述电压信号的单片机，如图5B所示，单片机为图中的Ul芯片，单片机进行电压信号的检测，并可对检测后的信号进行判别和输出，单片机中具有模拟开关和A/D转换电路，将输出的检测后信号通过电平转换电路进行 电压转换后输出至液晶显示电路显示具体的数值。液晶显示电路为图 5B中的P1芯片，电平转换电路为图5B中的U2至U5芯片，电平转 换电路与单片机和液晶显示电路之间通过总线连接。单片机在对接收到的电压信号检测后，还可对电压值进行判别， 当检测到的电压值大于阈值时，产生报警信号，并通过报警电路中的 扬声器LSI以声音提示报警。为防止单片机在工作过程中，运行程序出现死循环，单片机还连 接复位电路，如该装置在测量过程中停止工作，可通过复位电路中的 复位开关SW1进行复位。该装置中运放电路可采用集成的单片机可采用型号为 PIC24HJ256GP610的芯片，电平转换电路中的U2至U5芯片可采用 型号为 74HC125 的芯片，液晶转换电路可采用型号为 MST-G320240DBSW-213W-E的显示器。通过该装置进行测量前，先设置要测量的基本单元数n(n必须小 于或等于装置允许的最大测量数目m)，接通控制开关S2到Sn,断 开S n+l;再连接测试线到每个基本单元组；测量时，单片机通过电 压釆集电路，采集到燃料电池电堆单元Cell 1到Cell n的基本单元组 的电压，当某一个或几个基本单元组的电压低于最低工作电压要求时 (即低于设定值)，单片机通过报警电路发出报警，并且单片机通过电 平转换电路驱动液晶把每次测量的每 一 个的电压显示出来，达到了实 时检测燃料电池的每一个基本单元组的电压目的。通过电压采集电路中的控制开关，可以对测试的单元个数进行设 置；由于每一个基本单元组的最高电压不会超过1.2V，特在运放输出 端并联2个正向串接的二极管和l个反向的二极管，其正向导通电压 为1.4V,反向导通电压为0.7V (即把运放的输出电压钳制在-0.7V到 1.4V之间)；同时在运放输出端并联一个电容。该装置在工作过程中的工作流程可参见图7,燃料电池开机后， 对燃料电池堆中的各个单元进行电压检测，如果低于阈值则进行报警， 如果正常，则通过液晶电路进行显示具体电压值。在工作过程中，一 旦接收到关机信号该装置立即停止工作。本装置测量n个基本单元组的电堆，只需要n+l根测试线；可实 时检测每一个基本单元的电压，当某一个或几个电压低于最低工作电 压要求时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压测量显示装置，其特征在于，包括：至少一个以上电压采集电路，所述电压采集电路包括连接控制开关的运放电路，所述运放电路连接稳压电路；所述电压采集电路测量出的电压信号输出至检测所述电压信号的单片机，所述单片机将检测后的电压信号输出至连接的电平转换电路，所述电平转换电路将检测后的电压信号输出至连接的液晶显示电路显示具体电压值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王征，周军，姚赤光，
申请(专利权)人：重庆宗申技术开发研究有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]