【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电池检测领域，更具体地说，它涉及一种蓄电池状态检测装置。
技术介绍
1、对于铁路行业，蓄电池可用于机务系统的机车低压电器供电、供电系统的接触网检测车与变电站的备用低压电源、电务系统的车载电器电源与轨道电路电源、车辆系统的动车低压电源与车辆照明电源等，在轨道机车方面，蓄电池是直流供电系统的重要组成部分，其质量状态直接关系到车载设备正常工作以及机车安全运行。目前，单台机车蓄电池通常采用48节大容量铅酸电池，串联形成蓄电池组，为微机控制系统tcms、牵引控制单元tcu、辅助控制单元acu、车载安全防护系统6a、机车运行监控装置lkj等设备提供dc110v电源。在线使用过程中，由于蓄电池备电时间不足、单节老化，或者存在单节性能远低于同组其它蓄电池，导致整组蓄电池容量急剧下降，或者出现单节瞬间死压开路，导致车载设备失电、受电弓无法升起等，极容易造成列车安全事故。以某机务段为例，配属hxd1c、hxd3d等型号机车320台，机车全年累计走行约9000万km，更换蓄电池200台份，其中包括中高级修程(约两年半)直接更换蓄电池、日常维护发现电压或容量不足更换整箱或单节蓄电池等。更换下来的蓄电池直接报废处理，物料成本支出约460万元，造成途中故障4起(影响列车8小时)损失720万元，蓄电池维护人工成本(更换、测量、检查)约100万元，合计1280万元。
2、为此，对铁路系统蓄电池使用情况开展调研，开展在线检测与健康管理具有十分重要的意义。需要引入先进的蓄电池故障快速诊断工具，实现深层检测诊断和健康维护。需要提供在线预警判断及
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种蓄电池状态检测装置，能在线检测和管理蓄电池状态的健康，有效减少蓄电池状态对铁路运输的影响。
2、本技术所述的一种蓄电池状态检测装置，它包括处理器、电池电压采样模块、电池管理终端模块和显示模块，所述处理器分别与电池电压采样模块、电池管理终端模块和显示模块电性连接，所述处理器通过ad采样单元与蓄电池组电性连接；所述蓄电池组均匀地分成若干蓄电池单体，所述电池电压采样模块设有数量与蓄电池单体数量一致的电压采集端，所述电压采集端与蓄电池单体一一对应电性连接。
3、作进一步的改进，所述ad采样单元包括第三十六电阻、第三十九电阻、第四十八电阻、第一运算放大器、第四十九电阻、第三十八电阻、第三十七电阻、光电耦合器、第二运算放大器、第三运算放大器和第五十九电阻；
4、所述第三十六电阻的一端与蓄电池组的正极端电性连接，所述蓄电池组的负极端接地，所述第三十六电阻的另一端与第三十九电阻电性连接，所述第三十九电阻的一端与第四十八电阻的一端与第一运算放大器的正向输入端电性连接，所述第四十八电阻的另一端接地，所述第一运算放大器的反向输入端通过第四十九电阻与其输出端连接，所述第一运算放大器的输出端通过电阻三十八与第二运算放大器的反向输入端电性连接；
5、所述第二运算放大器的正向输入端接地，所述第二运算放大器的输出端通过第三十七电阻与光电耦合器的第一引脚电性连接，所述第二运算放大器的反向输入端与光电耦合器的第三引脚电性连接，所述光电耦合器的第四引脚接地，所述光电耦合器的第六引脚与第三运算放大器的反向输入端电性连接，所述光电耦合器的第五引脚与第三运算放大器的正向输入端均接地；
6、所述第三运算放大器的反向输入端通过并联连接的第五十九电阻和第九十四电容与其输出端电性连接，所述第三运算放大器的输出端与处理器的一信号采集端电性连接,所述处理器的信号采集端通过第五二极管与3.3v电源连接，所述处理器的信号采集端通过第六二极管接地。
7、进一步的，所述光电耦合器的型号为hcnr201。
8、更进一步的，所述处理器通过rs485总线通讯模块与显示模块电性连接。
9、更进一步的，所述电池电压采样模块包括处理器、隔离芯片和电芯采集芯片，所述处理器通过第一通讯总线与隔离芯片电性连接，所述隔离芯片通过第二通讯总线与电芯采集芯片电性连接，所述电芯采集芯片通过电压采集电路与蓄电池单体一一对应连接。
10、更进一步的，所述电芯采集芯片的型号为mc33771。
11、更进一步的，所述处理器通过can总线通讯模块与隔离芯片电性连接。
12、更进一步的，所述电池电压采样模块还包括温度采样单元。
13、更进一步的，所述温度采样单元包括第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻和热敏电阻；所述热敏电阻安装在蓄电池单体的外侧，所述电芯采集芯片的第四十三引脚通过第二十一电阻与热敏电阻电性连接，所述热敏电阻通过第二十二电阻和第二十三电阻与处理器的第二信号采集端电性连接，所述电芯采集芯片的第四十三引脚通过第二十二电容和第二十三电容接地。
14、有益效果
15、本技术的优点在于：
16、通过设置处理器、电池电压采样模块、电池管理终端模块和显示模块，实现在线检测蓄电池组的健康状态，使用方便，有效地优化和提升现有维护方式，降低维护蓄电池组的成本，降低蓄电池组状态对列车的影响。
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1.一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，它包括处理器(U1)、电池电压采样模块、电池管理终端模块和显示模块，所述处理器(U1)分别与电池电压采样模块、电池管理终端模块和显示模块电性连接，所述处理器(U1)通过AD采样单元与蓄电池组电性连接；所述蓄电池组均匀地分成若干蓄电池单体，所述电池电压采样模块设有数量与蓄电池单体数量一致的电压采集端，所述电压采集端与蓄电池单体一一对应电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述AD采样单元包括第三十六电阻(R36)、第三十九电阻(R39)、第四十八电阻(R48)、第一运算放大器(U19A)、第四十九电阻(R49)、第三十八电阻(R38)、第三十七电阻(R37)、光电耦合器(U20)、第二运算放大器(U19B)、第三运算放大器(U21A)和第五十九电阻(R59)；
3.根据权利要求2所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述光电耦合器(U20)的型号为HCNR201。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述处理器(U1)通过RS485总线通讯模块与
5.根据权利要求1所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述电池电压采样模块包括隔离芯片(U9)和电芯采集芯片(U3)，所述处理器(U1)通过第一通讯总线与隔离芯片(U9)电性连接，所述隔离芯片(U9)通过第二通讯总线与电芯采集芯片(U3)电性连接，所述电芯采集芯片(U3)通过电压采集电路与蓄电池单体一一对应连接。
6.根据权利要求5所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述电芯采集芯片(U3)的型号为MC33771。
7.根据权利要求5所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述处理器(U1)通过CAN总线通讯模块与隔离芯片(U9)电性连接。
8.根据权利要求5所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述电池电压采样模块还包括温度采样单元。
9.根据权利要求8所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述温度采样单元包括第二十一电阻(R21)、第二十二电阻(R22)、第二十三电阻(R23)和热敏电阻(NTC2)；所述热敏电阻(NTC2)安装在蓄电池单体的外侧，所述电芯采集芯片(U3)的第四十三引脚通过第二十一电阻(R21)与热敏电阻(NTC2)电性连接，所述热敏电阻(NTC2)通过第二十二电阻(R22)和第二十三电阻(R23)与处理器(U1)的第二信号采集端电性连接，所述电芯采集芯片(U3)的第四十三引脚通过第二十二电容(C22)和第二十三电容(C23)接地。
...【技术特征摘要】
1.一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，它包括处理器(u1)、电池电压采样模块、电池管理终端模块和显示模块，所述处理器(u1)分别与电池电压采样模块、电池管理终端模块和显示模块电性连接，所述处理器(u1)通过ad采样单元与蓄电池组电性连接；所述蓄电池组均匀地分成若干蓄电池单体，所述电池电压采样模块设有数量与蓄电池单体数量一致的电压采集端，所述电压采集端与蓄电池单体一一对应电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述ad采样单元包括第三十六电阻(r36)、第三十九电阻(r39)、第四十八电阻(r48)、第一运算放大器(u19a)、第四十九电阻(r49)、第三十八电阻(r38)、第三十七电阻(r37)、光电耦合器(u20)、第二运算放大器(u19b)、第三运算放大器(u21a)和第五十九电阻(r59)；
3.根据权利要求2所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述光电耦合器(u20)的型号为hcnr201。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述处理器(u1)通过rs485总线通讯模块与显示模块电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述电池电压采样模块包括隔离芯片(u9)和电芯采...
【专利技术属性】
技术研发人员：覃栋，李健阳，刘德昌，付维，吴剑伟，肖红辉，李洋，骆平，欧洪彪，农基荣，
申请(专利权)人：中国铁路南宁局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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