一种锂离子蓄电池地面维护系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锂离子蓄电池地面维护系统。所述锂离子蓄电池地面维护系统包括：数控电源，其与锂离子蓄电池组连接；电子负载，其与锂离子蓄电池组连接；调理控制箱，其分别与锂离子蓄电池组、数控电源以及电子负载连接；工控机，其分别与数控电源、电子负载以及调理控制箱连接。本申请的锂离子蓄电池地面维护系统中，调理控制箱用于控制数控电源以及电子负载工作，并检测锂离子蓄电池组充电电流以及故障保护；工控机用于控制调理控制箱工作并采集锂离子蓄电池组电量以及充放电电流变化，从而实时监测锂离子蓄电池充电或放电状态，采用这种系统，可实时监测，自动判断故障并保护，充电或放电完成后自动停止设备等，实现了过程完全自动控制。
【专利说明】
一种锂离子蓄电池地面维护系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及锂离子蓄电池技术领域，具体涉及一种锂离子蓄电池地面维护系 统。
【背景技术】
[0002] 锂离子蓄电池因其容量大、重量轻、体积小，已经成为当今世界蓄电池的主流，并 正逐渐成为未来战机的重要应急能源，而机载蓄电池是飞机的重要应急能源，当发电机不 能供电时，向维持飞机所必需的用电设备供电，在紧急情况下，作为启动发动机的电源。所 以其维护工作对飞机的供电系统乃至飞行安全都有其重要的意义。为了确保蓄电池的性 能，必须定期对其进行维护。而维护充、放电的精确度、安全性、方便性则显得尤为重要。 [0003]锂离子蓄电池由于其对充放电的电压与电流精度要求很高，放电电流不能过大也 不能过放电。而目前蓄电池组的维护主要应用电阻充放电装置，其结构复杂，控制精度低、 控制过程未实现自动化，可靠性差，且由于环境温度、深度放电、浮充电状态、过流充放电及 缺少故障保护等。这些都会给系统试验的全过程以及飞机的保养维修带来时间和经济成本 的增加。
[0004] 因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述问题。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种锂离子蓄电池地面维护系统来克服或至少减轻 现有技术中的至少一个上述问题。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种锂离子蓄电池地面维护系统，所述锂离 子蓄电池地面维护系统包括:数控电源，所述数控电源与锂离子蓄电池组连接；电子负载， 所述电子负载与所述锂离子蓄电池组连接；调理控制箱，所述调理控制箱分别与锂离子蓄 电池组、数控电源以及电子负载连接;工控机，所述工控机分别与所述数控电源、电子负载 以及调理控制箱连接;其中，所述电子负载用于为锂离子蓄电池组进行放电;所述数控电源 用于为所述锂离子蓄电池组进行串联充电或单体电池充电;所述调理控制箱用于控制数控 电源以及电子负载工作，并检测数控电源所给予锂离子蓄电池组的充电电流、检测电子负 载所给予锂离子蓄电池组的放电电流以及在所述充电或放电过程中出现故障时进行断电 保护;所述工控机用于控制所述调理控制箱工作并调整数控电源的充电电流与电子负载的 放电电流的大小，以及采集锂离子蓄电池组电量变化，从而实时监测锂离子蓄电池充电或 放电状态。
[0007] 优选地，所述数控电源包括：均充电源，所述均充电源与所述锂离子蓄电池组连 接，用于对锂离子蓄电池组中的各单体电池进行限压均充充电；串充电源，所述串充电源与 所述锂离子蓄电池组连接，用于对锂离子蓄电池组进行恒流串充充电。
[0008] 优选地，所述调理控制箱包括：电流传感器，所述电流传感器与数控电源、电子负 载以及工控机连接，用于采集数控电源的充电电流数据以及电子负载的放电电流数据，并 将该充电电流数据或放电电流数据传递给工控机;继电器，所述继电器用于将数控电源、电 子负载分别与锂离子蓄电池组连接，且所述继电器与所述工控机连接，受所述工控机控制， 通过工控机的控制，能够实现分别单独开关数控电源或电子负载。
[0009] 优选地，所述调理控制箱进一步包括相互串联的断路器与熔断器，所述断路器与 熔断器设置在数控电源、电子负载与锂离子蓄电池组相互连接的具有继电器的路径上，用 于自动断开电子负载与锂离子蓄电池组的连接或数控电源与锂离子蓄电池组的连接。
[0010] 优选地，所述工控机包括数据采集卡，所述数据采集卡与所述锂离子蓄电池组连 接，用于采集所述锂离子蓄电池组的电压数据、温度数据或电流电量数据。
[0011]优选地，所述工控机进一步包括开关量采集卡，所述开关量采集卡与所述继电器 连接，用于控制所述继电器的通断。
[0012] 优选地，所述工控机进一步包括通信卡，所述通信卡与所述串充电源、均充电源以 及电子负载连接，用于控制串充电源或均充电源对锂离子蓄电池组进行充电或控制电子负 载对锂离子蓄电池组进行放电。
[0013] 本实用新型的锂离子蓄电池地面维护系统中，调理控制箱用于控制数控电源以及 电子负载工作，并检测锂离子蓄电池组充电电流以及故障保护;所述工控机用于控制调理 控制箱工作并采集锂离子蓄电池组电量以及充放电电流变化，从而实时监测锂离子蓄电池 充电或放电状态，采用这种系统，可实时监测，自动判断故障并保护，充电或放电完成后自 动停止设备等，实现了过程完全自动控制，且具有以往蓄电池地面维护设备所不具备的防 止单体电池过充电、过放电、过压、欠压、短路、超温、超时、充电电流异常、充电电压异常、充 电容量超高等多个保护功能，避免因维护设备故障造成锂离子电池组损伤的事故。
【附图说明】
[0014] 图1是根据本实用新型第一实施例的锂离子蓄电池地面维护系统的系统示意图。
[0015] 附图标记：
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型 实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实 施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例 是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新 型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[0018] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指 的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用 新型保护??围的限制。
[0019] 图1是根据本实用新型第一实施例的锂离子蓄电池地面维护系统的系统示意图。
[0020] 如图1所示的锂离子蓄电池地面维护系统包括数控电源1、电子负载3、调理控制箱 4以及工控机5,数控电源1与锂离子蓄电池组2连接；电子负载3与锂离子蓄电池组2连接;调 理控制箱4分别与锂离子蓄电池组2、数控电源1以及电子负载3连接;工控机5分别与数控电 源1、电子负载3以及调理控制箱4连接;其中，电子负载用于为锂离子蓄电池组进行放电;数 控电源用于为锂离子蓄电池组进行串联充电或单体电池充电；调理控制箱用于控制数控电 源以及电子负载工作，并检测数控电源所给予锂离子蓄电池组的充电电流、检测电子负载 所给予锂离子蓄电池组的放电电流以及在充电或放电过程中出现故障时进行断电保护;工 控机用于控制所述调理控制箱工作并调整数控电源的充电电流与电子负载的放电电流的 大小，以及采集锂离子蓄电池组电量变化，从而实时监测锂离子蓄电池充电或放电状态。
[0021] 本实用新型的锂离子蓄电池地面维护系统中，调理控制箱用于控制数控电源以及 电子负载工作，并检测锂离子蓄电池组充电电流以及故障保护;所述工控机用于控制调理 控制箱工作并采集锂离子蓄电池组电量以及充放电电流变化，从而实时监测锂离子蓄电池 充电或放电状态，采用这种系统，可实时监测，自动判断故障并保护，充电或放电完成后自 动停止设备等，实现了过程完全自动控制，且具有以往蓄电池地面维护设备所不具备的防 止单体电池过充电、过放电、过压、欠压、短路、超温、超时、充电电流异常、充电电压异常、充 电容量超高等多个保护功能，避免因维护设备故障造成锂离子电池组损伤的事故。
[0022] 参见图1，在本实施例中，数控电源包括均充电源6以及串充电源7,均充电源6与锂 离子蓄电池组2连接，用于对锂离子蓄电池组2中的各单体电池进行限压均充充电；串充电 源7与锂离子蓄电池组2连接，用于对锂离子蓄电池组2进行恒流串充充电。
[0023]参见图1，在本实施中，调理控制箱包括电流传感器8、继电器9以及相互串联的断 路器与熔断器，电流传感器8与数控电源1、电子负载3以及工控机5连接，用于采集数控电源 1的充电电流数据以及电子负载3的放电电流数据，并将该充电电流数据或放电电流数据传 递给工控机5;继电器9用于将数控电源、电子负载分别与锂离子蓄电池组连接，且继电器9 与工控机连接，受工控机控制，通过工控机的控制，能够实现分别单独开关数控电源或电子 负载。
[0024] 断路器与熔断器设置在数控电源、电子负载与锂离子蓄电池组相互连接的具有继 电器9的路径上，用于自动断开电子负载与锂离子蓄电池组的连接或数控电源与锂离子蓄 电池组的连接。
[0025] 采用继电器以及断路器与熔断器同时设置的方式，当继电器或者断路器与熔断器 中的一个器件发生故障时，不会影响整个系统的安全，起到双冗余的作用。
[0026]在本实施例中，工控机包括数据采集卡10、开关量采集卡11以及通信卡12。其中， 数据采集卡与锂离子蓄电池组连接，用于采集锂离子蓄电池组的电压数据、温度数据或电 流电量数据。
[0027] 开关量采集卡与继电器连接，用于控制继电器的通断。
[0028] 通信卡与串充电源、均充电源以及电子负载连接，用于控制串充电源或均充电源 对锂离子蓄电池组进行充电或控制电子负载对锂离子蓄电池组进行放电。
[0029] 采用这种结构，能够实现对锂离子蓄电池组内蓄电池整体电压、单体电压、温度、 充电和放电电流的测量。
[0030] 采用本申请的锂离子蓄电池地面维护系统可实时监测，自动判断故障并保护，充 电或放电完成后自动停止设备等，实现了过程完全自动控制、精度高、安全可靠、可方便的 安装于标准机柜中且易于移动，同时由于锂离子蓄电池维护参数可调，因而有着较强的通 用性。
[0031] 最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限 制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理 解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例 技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种锂离子蓄电池地面维护系统，其特征在于，所述锂离子蓄电池地面维护系统包 括： 数控电源（1)，所述数控电源（1)与锂离子蓄电池组(2)连接； 电子负载(3)，所述电子负载(3)与所述锂离子蓄电池组(2)连接； 调理控制箱(4)，所述调理控制箱(4)分别与锂离子蓄电池组（2)、数控电源（1)以及电 子负载(3)连接； 工控机(5)，所述工控机(5)分别与所述数控电源（1)、电子负载(3)以及调理控制箱(4) 连接;其中， 所述电子负载用于为锂离子蓄电池组进行放电;所述数控电源用于为所述锂离子蓄电 池组进行串联充电或单体电池充电；所述调理控制箱用于控制数控电源以及电子负载工 作，并检测数控电源所给予锂离子蓄电池组的充电电流、检测电子负载所给予锂离子蓄电 池组的放电电流以及在所述充电或放电过程中出现故障时进行断电保护;所述工控机用于 控制所述调理控制箱工作并调整数控电源的充电电流与电子负载的放电电流的大小，以及 采集锂离子蓄电池组电量变化，从而实时监测锂离子蓄电池充电或放电状态。2. 如权利要求1所述的锂离子蓄电池地面维护系统，其特征在于，所述数控电源包括： 均充电源(6)，所述均充电源(6)与所述锂离子蓄电池组(2)连接，用于对锂离子蓄电池 组(2)中的各单体电池进行限压均充充电； 串充电源(7)，所述串充电源(7)与所述锂离子蓄电池组(2)连接，用于对锂离子蓄电池 组(2)进行恒流串充充电。3. 如权利要求2所述的锂离子蓄电池地面维护系统，其特征在于，所述调理控制箱包 括： 电流传感器(8)，所述电流传感器(8)与数控电源（1)、电子负载(3)以及工控机(5)连 接，用于采集数控电源（1)的充电电流数据以及电子负载(3)的放电电流数据，并将该充电 电流数据或放电电流数据传递给工控机(5); 继电器(9)，所述继电器(9)用于将数控电源、电子负载分别与锂离子蓄电池组连接，且 所述继电器(9)与所述工控机连接，受所述工控机控制，通过工控机的控制，能够实现分别 单独开关数控电源或电子负载。4. 如权利要求3所述的锂离子蓄电池地面维护系统，其特征在于，所述调理控制箱进一 步包括相互串联的断路器与熔断器，所述断路器与熔断器设置在数控电源、电子负载与锂 离子蓄电池组相互连接的具有继电器(9)的路径上，用于自动断开电子负载与锂离子蓄电 池组的连接或数控电源与锂离子蓄电池组的连接。5. 如权利要求4所述的锂离子蓄电池地面维护系统，其特征在于，所述工控机包括数据 采集卡（10)，所述数据采集卡与所述锂离子蓄电池组连接，用于采集所述锂离子蓄电池组 的电压数据、温度数据或电流电量数据。6. 如权利要求5所述的锂离子蓄电池地面维护系统，其特征在于，所述工控机进一步包 括开关量采集卡(11)，所述开关量采集卡与所述继电器连接，用于控制所述继电器的通断。7. 如权利要求6所述的锂离子蓄电池地面维护系统，其特征在于，所述工控机进一步包 括通信卡（12)，所述通信卡与所述串充电源、均充电源以及电子负载连接，用于控制串充电 源或均充电源对锂离子蓄电池组进行充电或控制电子负载对锂离子蓄电池组进行放电。
【文档编号】H01M10/44GK205543130SQ201620077103
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】孔德, 邵海滨, 张文军, 赵 卓, 姜楠
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所