專利名稱：一種大容量寬溫蓄電池裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大容量(容量達到50KVA)寬溫(使用溫度范圍-35°c +50 0C )蓄電池裝置，屬于軍用蓄電池技術領域。
背景技術：
目前飛航導彈發射車上的用于導彈發射的一次電源普遍使用柴油發電機組供電， 柴油發電機組供電技術是采用發動機(柴油機)帶動發電機，機組中配備控制系統，發出三相交流電，供發射車上裝設備及導彈使用。但是，隨著軍事科技的現代化發展，特別是衛星、 雷達目標探測技術及導彈探測技術的不斷增強，為導彈發射車戰場生存能力提出了很大的要求，發射車上采用柴油發電機組供電技術由于柴油發電機組工作時自身的特性不可避免的強噪音和紅外特征明顯的缺陷，影響了發射車的戰場生存能力。蓄電池裝置在未來導彈發射車上的導彈發射應用上是一個重要發展方向。蓄電池組相對于柴油發電機組具有無噪音、紅外特性低、功率密度大、免維護等特點。蓄電池組的溫度適應性以及在車載狹小的空間內電池組容量的大小對導彈發射的可靠性具有重要的影響。根據導彈發射過程中導彈及相關設備周電量要求，目前普通的單體蓄電池以無法滿足用電量需求。目前傳統的鉛酸蓄電池和膠體蓄電池都存在著功率密度低的缺點，在組成大容量蓄電池組的情況下不適用于裝載在導彈發射車上，而功率密度大的鋰電池存在的低溫環境下無法充電的缺陷，無法滿足導彈發射的全溫度范圍。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術不足，提供一種滿足發射車上用于導彈發射過程中為導彈及車載上裝設備供電要求的大容量寬溫蓄電池裝置。本實用新型解決的技術方案為一種大容量寬溫蓄電池裝置，包括若干蓄電池組、 若干套傳感器、加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，其中所述的智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數據采集模塊，蓄電池組串聯，每組蓄電池組中的電池單元串聯，每組蓄電池組安裝一套傳感器，傳感器與數據采集模塊連接，數據采集模塊將采集到的數據傳輸給主控模塊，主控模塊根據數據確定大容量寬溫蓄電池裝置處于充電、放電或加熱狀態， 若為放電狀態，主控模塊控制均衡模塊通過充電器給蓄電池組充電，若為放電狀態，主控模塊控制均衡模塊通過蓄電池組向外放電，若為加熱狀態，主控模塊通過接觸器控制加熱板給蓄電池組加熱。所述的蓄電池組中的單個電池單元采用磷酸鐵鋰電池。本實用新型采用高電壓、小電流蓄電池組成大容量蓄電池裝置，在蓄電池裝置內部采用多個單體蓄電池串聯組成，應用磷酸鐵鋰電池作為單體蓄電池。磷酸鐵鋰電池具有單體電池電壓高、自放電率低、功率密度大等優點。[0010]在蓄電池裝置中設置溫控設備，采用低溫紅外加熱技術，解決鋰電池低溫充電問題，保障蓄電池在低溫下供電和充電的正確性。溫控設備采用紅外加熱板。在蓄電池裝置中采用智能管理技術，應用多個傳感器測量技術將各單體蓄電池信息送入智能管理模塊，智能管理模塊對蓄電池組的低溫加熱、供電輸出、均衡充電，電池組內溫度控制等進行管理。智能管理模塊中的主控模塊采用DSP芯片或FPGA芯片。本實用新型與現有技術相比的有益效果(1)本實用新型采用蓄電池組串聯技術，多達150個單體電池進行串聯使用，容量達到50KVA ；(2)本實用新型采用紅外加熱板，工作適應溫度寬，達到-35°C +50°C，可以在導彈武器系統全溫度范圍內，確保導彈發射過程中蓄電池供電的正確性；(3)本實用新型采用智能管理模塊，可以在充、放電過程中實施檢測每個單體蓄電池的狀態，根據環境溫度智能控制加熱設備，節約能源，在蓄電池組充電過程中，對單體蓄電池均衡充電，確保蓄電池組的正常工作及故障診斷和檢測；(4)本實用新型結合車載環境，使用要求，對蓄電池裝置進行一體化設計，在車載有限的空間內，保障蓄電池組的可靠性和維修性；(5)本實用新型在蓄電池組裝置裝載于導彈發射車上用于導彈發射方面具有廣闊的應用前景。
圖1為本實用新型理論框圖；圖2為本實用新型原理圖；圖3為本實用新型智能管理模塊流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實例對本實用新型進行詳細說明。本實用新型如圖1所示， 包括蓄電池組、傳感器、紅外加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，所有部件裝載于箱體內進行一體化設計。如圖2所示，150節單體電壓為3. 2V容量為100AH的磷酸鐵鋰蓄電池串聯組成電壓為480V蓄電池組、每15節單體電池組成1個小組，共有10組。設置傳感器1 10連接在每個電池小組上，每5個電池小組上方設置一塊紅外加熱板，傳感器包括溫度傳感器、電壓傳感器等。本實用新型通過開關13輸出給用電設備，兩塊紅外加熱板通過開關11和12 接入蓄電池裝置內部。蓄電池裝置中裝備智能管理模塊，智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數據采集模塊，每個蓄電池組上的傳感器通過信號線接入數據采集模塊中，實時采集電池組的單體電壓、溫度以及單體電池內阻等電池組信息，數據采集模塊通過A/D轉換將字信號送入主控模塊中。在蓄電池裝置內部設有充電器，充電器通過均衡模塊對蓄電池進行充電，充電器的啟動和停止受主控模塊控制。本實用新型的智能管理模塊工作流程如圖3所示本實用新型在使用過程中，智能管理模塊首先加電，通過傳感器和數據采集器實時的檢測蓄電池單體電壓、蓄電池組電壓、蓄電池組環境溫度。蓄電池組容量越高、內阻越小，通過直流放電法測量蓄電池內阻得出蓄電池組容量。數據采集器將采集到的蓄電池單體電壓、蓄電池組電壓、蓄電池組環境溫度送入主控模塊，主控模塊根據采集的數據判斷本實用新型可以處于放電、充電還是加熱狀態，當蓄電池組容量滿足用電使用要求在內部設定的域值內，蓄電池組可以向外放電，當檢測到環境溫度低于0°C，而蓄電池組容量又低于設定域值時，本實用新型首先接通紅外加熱板為蓄電池組進行加熱，當通過溫度傳感器檢測到環境溫度高于o°c時，自動啟動充電器對蓄電池組進行充電，同時切斷紅外加熱板停止加熱；當檢測到容量大于設定上限值時，自動切斷充電器，停止向蓄電池組充電。 本實用新型未詳細說明部分為本領域技術人員公知技術。
權利要求1.一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于包括若干蓄電池組、若干套傳感器、加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，其中所述的智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數據采集模塊，蓄電池組串聯，每組蓄電池組中的電池單元串聯，每組蓄電池組安裝一套傳感器，傳感器與數據采集模塊連接，數據采集模塊將采集到的數據傳輸給主控模塊，主控模塊根據數據確定大容量寬溫蓄電池裝置處于充電、放電或加熱狀態，若為放電狀態，主控模塊控制均衡模塊通過充電器給蓄電池組充電，若為放電狀態，主控模塊控制均衡模塊通過蓄電池組向外放電，若為加熱狀態，主控模塊通過接觸器控制加熱板給蓄電池組加熱。
2.根據權利要求1所述的一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于所述的主控模塊采用DSP芯片或FPGA芯片。
3.根據權利要求1所述的一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于所述的加熱板采用紅外加熱板。
4.根據權利要求1所述的一種大容量寬溫蓄電池裝置，其特征在于所述的蓄電池組中的單個電池單元采用磷酸鐵鋰電池。
專利摘要本實用新型提出一種大容量寬溫蓄電池裝置，包括若干蓄電池組、若干套傳感器、加熱板、智能管理模塊、充電器和接觸器，其中所述的智能管理模塊包括主控模塊、均衡模塊和數據采集模塊，蓄電池組串聯，每組蓄電池組中的電池單元串聯，每組蓄電池組安裝一套傳感器，傳感器與數據采集模塊連接，數據采集模塊將采集到的數據傳輸給主控模塊，主控模塊根據數據確定大容量寬溫蓄電池裝置處于充電、放電或加熱狀態，若為放電狀態，主控模塊控制均衡模塊通過充電器給蓄電池組充電，若為放電狀態，主控模塊控制均衡模塊通過蓄電池組向外放電，若為加熱狀態，主控模塊通過接觸器控制加熱板給蓄電池組加熱。本實用新型采用蓄電池組串聯技術，多達150個單體電池進行串聯使用，容量達到50KVA。
文檔編號H01M10/48GK202183448SQ20112029029
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月11日 優先權日2011年8月11日
發明者姚群, 施曉勇, 李彥 申請人:北京機電工程研究所