一種電池組檢測系統(tǒng)及其檢測電路、采集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電池組檢測系統(tǒng)及其檢測電路和采集器，特別是在鐵路機(jī)車及客車上的蓄電池檢測領(lǐng)域中使用的電池組檢測系統(tǒng)、檢測電路和采集器。
【背景技術(shù)】
[0002]作為鐵路交通的主要載體一一機(jī)車及客車，尤為機(jī)車上蓄電池是直流電源的輔助電源，提供停機(jī)時照明、內(nèi)燃機(jī)車啟動，電力機(jī)車在升弓前及可控硅穩(wěn)壓電源發(fā)生故障時，由蓄電池組向機(jī)車控制電路供電等，都配有大量的蓄電池。當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到一定公里數(shù)時，維修人員都要通過萬用表依次進(jìn)行測量，檢測發(fā)現(xiàn)存在的電壓異常情況下，進(jìn)行快速拆除、替換、安裝，然后再次檢測，機(jī)車才能再次投入運(yùn)行。
[0003]這種傳統(tǒng)的檢測蓄電池電壓的方式屬于純?nèi)肆y量，費(fèi)時費(fèi)力，效率低下，而且漏檢，錯檢時有發(fā)生。
[0004]在蓄電池檢測領(lǐng)域，也存在較多的自動測量的方案。比如對每個單體電池配置一個采集器(或者稱為采集模塊)，每個采集器通過導(dǎo)線連接到對應(yīng)單體電池的正負(fù)極，以檢測電池電壓；同時，每個采集器還需要通過導(dǎo)線連接到現(xiàn)場控制裝置，以實(shí)現(xiàn)將采集的數(shù)據(jù)輸送出去。比如申請?zhí)枮?01110322544.6的中國專利申請《一種電動車蓄電池組無線檢測管理系統(tǒng)》就是這樣一種方案:為檢測整個蓄電池組各個蓄電池的電壓、溫度，為每個蓄電池增加一個檢測用的從檢測板，從檢測板由MCU、AD轉(zhuǎn)換、溫度傳感器等芯片構(gòu)成。由一個主檢測板通過串行通信的方式將各個從檢測板的檢測數(shù)據(jù)采集起來，然后通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到服務(wù)器。該方案中，從檢測板即相當(dāng)于采集器，主檢測板即相當(dāng)于現(xiàn)場控制裝置。
[0005]這種方案實(shí)現(xiàn)了自動電池電壓自動檢測，不需要人工參與，大大提高了自動化程度。并且采用無線方式傳輸數(shù)據(jù)，避免了在檢測時進(jìn)行接線的繁瑣操作。
[0006]但是，這種方案為每個蓄電池配備從檢測板，從檢測板需要MCU、AD等多種芯片。在蓄電池數(shù)量很多的情況下，成本較高，是非常不經(jīng)濟(jì)的。而且采用的智能芯片越多，則可能產(chǎn)生的故障點(diǎn)也越多，越容易出現(xiàn)問題；一旦出現(xiàn)問題還需要對各從檢測板進(jìn)行檢查或者拆卸、安裝，效率較低。
[0007]這種方案是利用MCU、AD轉(zhuǎn)換的方式的數(shù)字電壓表檢測電池電壓?，F(xiàn)有技術(shù)中也存在利用模擬電壓表的方式檢測電壓的方式。如果在上述方案中該用模擬電壓表，檢測板體積會更大，經(jīng)濟(jì)性可能更差。
[0008]實(shí)際在安裝時，仍涉及到許多接線:一方面是采集器采集電池電壓的引線；通常每個采集器就需要一根或兩根，用于連接電池正負(fù)極耳。另一方面是采集器與現(xiàn)場控制裝置的引線，通常每個采集器分別連接現(xiàn)場控制裝置，引線很多，且長(與采集器與現(xiàn)場控制裝置的距離有關(guān))，造成引線復(fù)雜，現(xiàn)場操作復(fù)雜。
[0009]另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，檢測電池電壓采用的采集模塊(如201110322544.6中的從檢測板)一般是貼設(shè)在電池上，以實(shí)現(xiàn)固定，并且同時還需要通過導(dǎo)線連接到電池的極耳上進(jìn)行電信號采集，電壓取樣形式較為笨拙。
[0010]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)主要存在三個技術(shù)問題:一，有電池組測量需要的器件較多，成本較高；二，連接固定方式需要固定、接線，安裝繁瑣，容易出現(xiàn)誤接、錯接，在機(jī)車(客車)運(yùn)行過程中出現(xiàn)松脫或脫落。三，電壓取樣形式笨拙。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型的目的是提供一種電池組檢測系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有電池組測量需要的器件較多，成本較高的問題。同時，本實(shí)用新型還提供了一種電池組檢測電路和采集器，該電路是上述電池組檢測系統(tǒng)的核心電路。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電池組檢測系統(tǒng)，包括若干個采集器和一個現(xiàn)場控制裝置，現(xiàn)場控制裝置設(shè)有用于與終端機(jī)無線通訊的無線通訊模塊；所述現(xiàn)場控制裝置中還設(shè)有一個電壓測量模塊，所述每個采集器包括一個開關(guān)單元，每個開關(guān)單元至少具有一個電子開關(guān)；開關(guān)單元的一端為采集接觸端，用于與對應(yīng)的單體電池的正極連接；開關(guān)單元的另一端為檢測端，各檢測端并接連入所述電壓測量模塊，用于輸入待測電壓；各開關(guān)單元均具有控制端，用于控制所述電子開關(guān)的通斷，各控制端并接連入所述電壓測量模塊，用于接收控制信號。
[0013]進(jìn)一步的，所述開關(guān)單元中還設(shè)有與電子開關(guān)串聯(lián)的二極管，用于防止電流倒灌。
[0014]進(jìn)一步的，連接所述控制端的導(dǎo)線、連接所述檢測端的導(dǎo)線，以及現(xiàn)場控制裝置對各采集器的電源線形成采集干線，該采集干線上設(shè)有用于連接各采集器和現(xiàn)場控制裝置的若干接口 ；所述采集干線為一整條線纜，或者分段線纜，每個分段通過相應(yīng)接口連接兩個相鄰的采集器或者現(xiàn)場控制裝置與相鄰的采集器。
[0015]進(jìn)一步的，所述接口為插拔式電連接器。
[0016]進(jìn)一步的，所述電池組為蓄電池組，單體電池正負(fù)極之間的連接導(dǎo)體為多芯導(dǎo)線，所述采集器固定在多芯導(dǎo)線上；采集器包括上蓋(I)和下蓋(2)，上蓋(I)和/或下蓋(2)上形成用于穿過待測試多芯導(dǎo)線的過線槽(6);上蓋(I)和/或下蓋(2)上在過線槽一側(cè)具有用于刺入多芯導(dǎo)線的至少一個穿刺部(3);上蓋(I)具有一個空腔，該空腔設(shè)有所述開關(guān)單元，開關(guān)單元的檢測端與穿刺部(3)導(dǎo)電連接。本實(shí)用新型還提供一種電池組檢測電路，包括一個電壓測量模塊和若干個開關(guān)單元，每個開關(guān)單元至少具有一個電子開關(guān)；開關(guān)單元的一端為采集接觸端，用于與對應(yīng)的單體電池的正極連接；開關(guān)單元的另一端為檢測端，各檢測端并接連入所述電壓測量模塊，用于輸入待測電壓；各開關(guān)單元均具有控制端，用于控制所述電子開關(guān)的通斷，各控制端并接連入所述電壓測量模塊，用于接收控制信號。
[0017]進(jìn)一步的，所述開關(guān)單元中還設(shè)有與電子開關(guān)串聯(lián)的二極管，用于防止電流倒灌。本實(shí)用新型還提供了一種采集器，每個采集器包括一個開關(guān)單元，每個開關(guān)單元至少具有一個電子開關(guān)；開關(guān)單元的一端為采集接觸端，用于與對應(yīng)的單體電池的正極連接；開關(guān)單元的另一端為檢測端，各檢測端并接，用于輸入待測電壓；各開關(guān)單元均具有控制端，用于控制所述電子開關(guān)的通斷，用于接收控制信號。
[0018]進(jìn)一步的，采集器包括上蓋(I)和下蓋(2)，上蓋(I)和/或下蓋(2)上形成用于穿過待測試多芯導(dǎo)線的過線槽(6);上蓋(I)和/或下蓋(2)上在過線槽一側(cè)具有用于刺入多芯導(dǎo)線的至少一個穿刺部(3);上蓋(I)具有一個空腔，該空腔設(shè)有所述開關(guān)單元，開關(guān)單元的檢測端與穿刺部(3)導(dǎo)電連接。
[0019]本實(shí)用新型提供的電池組檢測系統(tǒng)，將單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的采集器替換為由一個開關(guān)單元構(gòu)成的采集器，采用的智能芯片數(shù)量減少，大大降低了成本，也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0020]采用本實(shí)用新型提出的接線方式，設(shè)置了一條采集干線集合了傳輸控制信號、電信號的導(dǎo)線，以及電源線。采集器只需連接到該采集干線即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場連線。若采集干線為一整條線纜，那么采集器只需引出一個接口，與線纜上的對應(yīng)接口電連接即可。若采集干線為分段線纜，分段線纜為在各相鄰采集器之間的連線，連線很短。在采集器和現(xiàn)場控制裝置之間只有一條采集干線，使得整個連接形式簡潔明快，非常適合現(xiàn)場操作。
[0021]在此基礎(chǔ)上，可以將采集器設(shè)計為帶有插拔式電連接器的形式，這樣在現(xiàn)場安裝時只需將采集器與采集干線連接即可，安裝操作十分方便。
[0022]本實(shí)用新型用于電池電壓測量時，采用穿刺式結(jié)構(gòu)，用穿刺部刺穿電池之間的