一種電源管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]
本發明涉及電源技術領域，尤其是一種電源管理系統。
【背景技術】
[0002]
隨著社會的發展技術科技的進步，人們對安全的意識不斷提高，很多國家強制性條例也都在確保著人身的安全。但社會經濟壓力的不斷打壓，價格戰的爭斗很多廠家都在卡國家規定的空隙。產品的性能雖然都能達到，可是一些力所能及的安全問題卻往往被忽視，為了節約成本占用更大的市場份額。蓄電池近幾年的市場需求量不斷提升，電動汽車電動車市場巨大，一些高端設備中都添加了蓄電池管理系統可是面對多數的市場很多設備只是去使用蓄電池，但是對于蓄電池的維護和管理多數就只是給一個保養要求，可是多數用戶卻沒有意識到這其中存在的安全隱患。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是提供使用方便，安裝在蓄電池使用設備中增加設備可靠性，保證設備可以安全運行的一種電源管理系統。其技術方案為:主要由運行流程、冗余的使用、單片機系統、數據采集、投切模塊、回饋電網、可調浮充電壓、液晶顯示和溫度濕度的處理構成；蓄電池組接入投切裝置的端子上，并在蓄電池表面固定好本組傳感器構成模塊電源端，電源管理系統模塊為系統核心輸出端接設備蓄電池輸入端，實時采集數據進行對比判斷及時作出處理，記錄保存數據并將其輸出到液晶顯示屏供用戶參考，冗余的使用，針對EPS —類的后備應急電源的蓄電池做出了自動化管理，為了避免盲區，在設備放電時需要緊急啟用設備出現蓄電池饋電現象，通過冗余電池組以分組方式逐級通過獨創的投遞裝置放電時刻保證設備的額定容量，冗余蓄電池組是設備額定容量外電源管理體統額外提供的容量部分，當蓄電池組中有蓄電池發生損壞無法正常參與供電設備的正常運行后，如果維修人員無法及時維修，電源管理系統會通過投遞裝置隔離損壞蓄電池通過冗余替補保證運行穩定，當設備持續供電蓄電池電量過低時冗余蓄電池組將接入供電系統提供額外電量延長供電時間。
[0004]單片機系統主要由電源、時鐘、液晶顯示構成，整個模塊控制采用單片機控制通過監測模塊采集的數據通過邏輯控制器進行比較最終由單片機處理控制整個模塊動作。
[0005]可以準確的采集蓄電池的單體信息，包括蓄電池單電壓、內阻、單體容量、溫度、運行環境濕度、蓄電池總電壓、市電電壓、放電電流、總容量、充放電次數、充電狀態、實時浮充電壓，對于整個系統數據的采集進行綜合準確的處理。
[0006]投切裝置作為系統中的重要部分，準確的容量的監測，以及問題蓄電池的隔離，都需要投切裝置的配合。
[0007]針對大型設備的用電管理上添加能量反饋模塊，如太陽能發電系統，當產生的電能多余儲備容量時會自動啟動能量回饋，將電能回饋與電網供給其他設備使用達到節能目的，模塊通過高效率IGBTT將儲能直流電逆變為工頻交流，電通過相幅控制PWM算法與市電波形完美結合極大地降低對電網的干擾，減少電能的損耗浪費達到低碳節能的目的。
[0008]當電池處于充滿狀態時，充電器不會停止充電，仍會提供恒定的浮充電壓與浮充電流供給電池，因為，一旦充電器停止充電，電池會自然地釋放電能，所以利用浮充的方式，平衡這種自然放電，浮充電是存在于極板間電容上的，極板間電容是不大的，浮充電又叫做表面浮電，放電的話很快就能放完而蓄電池的工作絕對不能依靠這些浮電只能靠液體和極板的化學反應，只有化學反應儲存的化學能才能保證足夠的放電容量。
[0009]電源管理系統會將處理器處理匯總的信息清晰的顯示在液晶顯示屏上方便用戶查閱，液晶屏集合報警指示燈及時提醒用戶設備蓄電池存在的問題，配備操作按鍵可以查閱歷史沖放電記錄。
[0010]電源管理系統根據蓄電池的實際溫度給予適當的浮充電壓保證蓄電池的運行可靠，針對設備的使用環境不同對于電路板做了防潮處理，在機芯核心位置添加了空氣加熱器以降低電路板工作濕度，保證電力正常工作。
[0011 ] 在消防應急產品中做到了與消防監控室的完美結合，監控室可以實時接收反饋信息，在應用在EPS中當電網回路斷電EPS轉為逆變模式后，消防監控室能夠得到反饋信號以便及時應對突發情況及時進行處理，顯示平臺分為兩種:一種為獨立平臺顯示，當消防監控室中沒有電腦需要獨立顯示時，可以匹配本公司的液晶顯示器模塊實時監控顯示，一種為軟件平臺顯示，當消防監控室有獨立電腦的時候，可以安裝本公司的平臺軟件，匹配特定的轉換模塊可以更加清晰的得到設備數據。
[0012]本發明有益效果:對蓄電池的溫度、濕度、數據監控方面做出了統一的管理，實現了自動化控制，需要人為維修時，通過液晶顯示準確的將數據顯示給用戶，實現了很好的人機溝通。
[0013]
【附圖說明】
圖1為本發明運行流程示意圖；
圖2為本發明蓄電池組結構示意圖；
圖3為本發明液晶顯不結構不意圖；
圖4為本發明回饋電網電路示意圖；
圖5為本發明蓄電池控制電路示意圖；
圖6為本發明單片機系統電路示意圖；
圖7為本發明蓄電池檢測電路示意圖；
圖8為本發明可調浮充電壓電路示意圖。
【具體實施方式】
[0014]
1、運行流程(見圖1、圖2 ):蓄電池組接入投切裝置的端子上，并在蓄電池表面固定好本組傳感器構成模塊電源端。電源管理系統模塊為系統核心輸出端接設備蓄電池輸入端，實時采集數據進行對比判斷及時作出處理。記錄保存數據并將其輸出到液晶顯示屏供用戶參考。將問題與報警可以直觀的顯示出來，以便及時維修更換。在這么一個全方位監視的系統中可以為設備提供更加全面的維護，極大地提升設備的運行可靠性。又因蓄電池如果使用不當會造成極為嚴重的后果，輕則燒壞設備，重則會發生爆炸，目前蓄電池管理系統行業發展較緩慢與蓄電池需求市場對比差距甚大。因此本電源管理系統是基于自動控制的平臺保證蓄電池設備的正常運行環境極大的避免意外發生造成人員傷亡，保護用戶的人身及財產安全。
[0015]2、冗余的使用(見圖1):在很多應急產品中蓄電池起到備用電源的角色，經常是閑置不使用的。但是又因為應急產品危機時刻的重要性，很有可能會因為長時間不使用到真正需要使用時，因為電池的損壞導致整個系統癱瘓無法使用，因此可能導致嚴重的危險事故。本電源管理系統針對應急產品的使用特性。針對EPS—類的后備應急電源的蓄電池做出了獨特自動化管理。
[0016](1)、交替維護:通過冗余的添加針對于蓄電池長久不用無法預算出蓄電池實際容量大小，確定不了設備穩定性。因為電池只有在經過了深度放電后才可以精確計算出實際當前容量。為了避免盲區，在設備放電時需要緊急啟用設備出現蓄電池饋電現象。本電源管理系統通過冗余電池組以分組方式逐級通過獨創的投遞裝置放電時刻保證設備的額定容量。通過周期性的放電維護能夠及時了解到蓄電池健康狀態，方便保養與維修。(注:周期時間根據設備工作實際情況來定頻繁使用設備與閑置備用設備會有所不同)
(2)、及時的替補:冗余蓄電池組是設備額定容量外電源管理體統額外提供的容量部分。當蓄電池組中有蓄電池發生損壞無法正常參與供電設備的正常運行后。如果維修人員無法及時維修。電源管理系統會通過投遞裝置隔離損壞蓄電池通過冗余替補保證運行穩定。當設備持續供電蓄電池電量過低時冗余蓄電池組將接入供電系統提供額外電量延長供電時間。
[0017]3、單片機系統(見圖6):整個模塊控制采用單片機控制通過監測模塊采集的數據通過邏輯控制器進行比較最終由單片機處理控制整個模塊動作。
[0018]單片機的特點:
一塊單片機芯片就是一臺計算機。由于單片機的這種特殊結構形式，在某些應用領域中，他承擔了大中型計算機和通用的衛星計算機無法完成的一些工作。使其具有很多顯著的優點和特點，因此在各個領域中得到了迅猛的發展。單片機的特點可以歸納為以下幾個方面:
(a)、具有優異的性價比:單片機的這種高性能、低價格是它最顯著的一個特點。單片機可以盡可能的應用所需要的存儲器，各種功能的I/O 口都集成在一個芯片內，使之成為名副其實的單片機。有的單片機為了提尚速度和執彳丁效率，開始米用了 RISC流水線和DSP的技術。使單片機的性能明顯的優于同性能的微處理器，有的單片機ROM可達64KB，片內可達2KB，單片機的尋址以突破64KB的限制，八位和十六位單片機尋址可達1MB和16MB。
[0019]單片機的另一個顯著的特點是量大面廣，因為世界上各大公司在提高單片機性能的同時，進一步降低價格，性能/價格之比是各個公司競爭的主要策略。
[0020](b)、集成度高、體積小、可靠性高:單片機把各個功能部件都集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連接，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣的環境下工作。
[0021](c)、控制功能強:單片機是電子計算機這個龐大家庭的一個特是產品，體積雖小，但“五臟倶全”，它非常適合用于專門的控制用途。為了滿足工業控制的要求，一般單片機的指令系統中有極其豐富的轉移指令，I/O 口的邏輯操作以及為處理器功能