一种超级电容电压检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超级电容电压检测装置，涉及电力电子技术领域，控制电路的信号控制输入端与地址拨码开关连接，控制电路的信号控制输出端与处理电路的输入端连接，处理电路与光偶继电器连接，光耦继电器与超级电容模组连接，电压采集电路采集光耦继电器与超级电容模组间电压，二极管D1、二极管D2二极管D3、二极管D4接于电压采样电路的输入端，电压采集电路与A/D采样电路连接，A/D采样电路与控制电路连接，控制电路通过通讯电路与外部设备连接。本实用新型专利技术优点在于：装置使用方便，布线简单；电压测量精度高，反应灵敏；电路简单，能同时采集多只超级电容模组；工作稳定，抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容电压检测装置
本技术涉及电力电子
，更具体涉及一种超级电容电压检测装置。
技术介绍
在很多行业中都会使用超级电容，并且成组的使用。例如在电力系统、石化行业、钢铁行业等都大量使用了超级电容模组供电的设备。超级电容模组作为储能元件，当供电系统停电后，用它保证一些重要设备的供电，作为应急电源使用。在重要时刻起着重要的作用，超级电容模组可以说是最后的安全屏障，它决定了系统的稳定程度。现有主要采用人工定时测量超级电容电压的方式来维护和运行超级电容设备，存在着采集数据不及时，浪费大量的人力和物力。超级电容模组充电时一般采用串联充电，超级电容模组要实现均压控制，均压控制一旦失效，超级电容模组会有一定的损害，造成模组过压或欠压，使设备工作异常。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于现有超级电容模组人工检测存在采集数据不及时，浪费人力和物力，同时均匀控制不好会造成模组设备工作异常。一种超级电容电压检测装置，包括：第一电阻R1、至少一组光耦继电器，其中，每组光耦继电器包括两路光耦继电器，至少两个采样电阻，电压采样电路、处理电路、A/D采样电路、控制电路、地址拨码开关、通讯电路、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4，控制电路的信号控制输入端与地址拨码开关连接，控制电路的信号控制输出端与处理电路的输入端连接，处理电路的每路输出端分别与每组第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第一输入端连接，每组第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第二输入端通过第一电阻R1接地，第一路光耦继电器的第一输出端通过第一采样电阻与每节超级电容模组的正极连接，第一路光耦继电器的第二输出端与电压采样电路的第一输入端连接，第二路光耦继电器的第一输出端通过第二采样电阻与每节超级电容模组的负极连接，第二路光耦继电器的第二输出端与电压采样电路的第二输入端连接，第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极接于电压采样电路的第一输入端，第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极接于电压采样电路的第二输入端，第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阳极接地，电压采集电路的输出端与A/D采样电路的输入端连接，A/D采样电路的输出端与控制电路的信号处理输入端连接，控制电路的信号处理输出端通过通讯电路与外部设备连接。优选地，所述电压采集电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电容C1、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、滑动电阻W101、第二电容C2、第三电容C3，第一运算放大器的反相输入端、输出端通过第十三电阻R13连接，第一运算放大器的反相输入端通过第一电容C1与第二运算放大器的反相输入端连接，第一运算放大器的反相端为电压采样电路的第一输入端，第二运算放大器的反相端为电压采样电路的第二输入端，第一运算放大器、第二运算放大器的同相输入端接地，第十四电阻R14、第十五电阻R15、滑动电阻W101固定端依次串联，第一运算放大器的输出端与非串联的第十四电阻R14连接，非串联的滑动电阻W101固定端与第二运算放大器的输出端连接，第十四电阻R14与第十五电阻R15的连接点与第二运算放大器的输出端连接，并为电压采样电路的输出端，且第二电容C2与串联的第十五电阻R15、滑动电阻W101并联，即第二电容C2的一端接第十五电阻R15的串联端，第二电容C2的另一端接滑动电阻W101的非串联固定端，且与滑动电阻W101，并为电压采样电路的输出端，的滑动端连接，第三电容C3的一端与电压采样电路的输出端连接，第三电容C3的另一端接地。优选地，所述控制电路包括ARM芯片STM32F302C6及其外围电路，ARM芯片STM32F302C6的第十引脚至第十七引脚为控制电路的信号控制输入端，ARM芯片STM32F302C6的第十八引脚至第二十一引脚为控制电路的信号控制输出端，ARM芯片STM32F302C6的第四十二引脚、第四十三引脚为控制电路的信号处理输入端、ARM芯片STM32F302C6的第三十引脚、第三十一引脚、三十三引脚为控制电路的信号处理输出端。优选地，所述处理电路包括译码器74HC138及其外围电路，译码器74HC138的第一引脚至三引脚以及第六引脚分别与ARM芯片STM32F302C6的第十八引脚至第二十一引脚连接，译码器74HC138的第十引脚至第十五引脚分别为处理电路的一路输出端。优选地，所述每组光耦继电器选用芯片AQW214，芯片AQW214包括两路光耦继电器，芯片AQW214的第二引脚、第四引脚分别为第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第一输入端，芯片AQW214的第一引脚、第三引脚分别为第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第二输入端，芯片AQW214的第七引脚为第一路光耦继电器的第一输出端，芯片AQW214的第八引脚为第一路光耦继电器的第二输出端，芯片AQW214的第五引脚为第二路光耦继电器的第一输出端，芯片AQW214的第六引脚为第二路光耦继电器的第二输出端。优选地，所述A/D采样电路包括芯片ADS1110及其外围电路，芯片ADS1110的第一引脚为A/D采样电路的输入端，并与电压采样电路的输出端连接，芯片ADS1110的第三引脚、第四引脚为A/D采样电路的输出端，并与控制电路的信号处理输入端连接。优选地，所述通讯电路包括RS485通讯芯片RSM485CHT及其外围电路，RS485通讯芯片RSM485CHT的第三引脚至第五引脚通讯控制电路的输入端，并与控制电路的信号处理输出端连接，RS485通讯芯片RSM485CHT的第六引脚至第八引脚为通讯电路的输出端。优选地，所述第一运算放大器、第二运算放大器选用TLC2252。优选地，还包括外部接线端子，每节超级电容模组的正负极通过所述外部接线端子与光耦继电器的输出端连接。本技术相比现有技术具有以下优点：本装置中地址选择拨码，拨码ON时为0，OFF时为1，地址二进制表示，控制电路选择光耦继电器工作，每次只选通一组光耦继电器，开启一节超级电容模组采集电压通道，实现测量对应超级电容模组电压的目的。电阻R1为光耦继电器的限流电阻，二极管D1-D4为保护采样端器件，电容C1、C3为滤波电容，运算放大器与电阻R10、R11、R14、R15、W101及组成电压采样电路。控制电路通过I2C总线读取A/D采样电路的数据。控制电路根据采样的电压，计算出超级电容模组实际电压。控制电路根据需要在通过RS485通讯，把数据发送出去，供其他设备使用。本装置使用方便，布线简单；电压测量精度高，反应灵敏；电路简单，能同时采集多只超级电容模组；工作稳定，抗干扰能力强。附图说明图1为本技术的一种超级电容电压检测装置的原理图。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，一种超级电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容电压检测装置，其特征在于，包括：第一电阻R1、至少一组光耦继电器，其中，每组光耦继电器包括两路光耦继电器，至少两个采样电阻，电压采样电路、处理电路、A/D采样电路、控制电路、地址拨码开关、通讯电路、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4，控制电路的信号控制输入端与地址拨码开关连接，控制电路的信号控制输出端与处理电路的输入端连接，处理电路的每路输出端分别与每组第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第一输入端连接，每组第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第二输入端通过第一电阻R1接地，第一路光耦继电器的第一输出端通过第一采样电阻与每节超级电容模组的正极连接，第一路光耦继电器的第二输出端与电压采样电路的第一输入端连接，第二路光耦继电器的第一输出端通过第二采样电阻与每节超级电容模组的负极连接，第二路光耦继电器的第二输出端与电压采样电路的第二输入端连接，第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极接于电压采样电路的第一输入端，第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极接于电压采样电路的第二输入端，第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阳极接地，电压采集电路的输出端与A/D采样电路的输入端连接，A/D采样电路的输出端与控制电路的信号处理输入端连接，控制电路的信号处理输出端通过通讯电路与外部设备连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超级电容电压检测装置，其特征在于，包括：第一电阻R1、至少一组光耦继电器，其中，每组光耦继电器包括两路光耦继电器，至少两个采样电阻，电压采样电路、处理电路、A/D采样电路、控制电路、地址拨码开关、通讯电路、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4，控制电路的信号控制输入端与地址拨码开关连接，控制电路的信号控制输出端与处理电路的输入端连接，处理电路的每路输出端分别与每组第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第一输入端连接，每组第一路光偶继电器、第二路光偶继电器的第二输入端通过第一电阻R1接地，第一路光耦继电器的第一输出端通过第一采样电阻与每节超级电容模组的正极连接，第一路光耦继电器的第二输出端与电压采样电路的第一输入端连接，第二路光耦继电器的第一输出端通过第二采样电阻与每节超级电容模组的负极连接，第二路光耦继电器的第二输出端与电压采样电路的第二输入端连接，第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极接于电压采样电路的第一输入端，第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极接于电压采样电路的第二输入端，第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阳极接地，电压采集电路的输出端与A/D采样电路的输入端连接，A/D采样电路的输出端与控制电路的信号处理输入端连接，控制电路的信号处理输出端通过通讯电路与外部设备连接。


2.根据权利要求1所述的一种超级电容电压检测装置，其特征在于，所述电压采集电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电容C1、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、滑动电阻W101、第二电容C2、第三电容C3，第一运算放大器的反相输入端、输出端通过第十三电阻R13连接，第一运算放大器的反相输入端通过第一电容C1与第二运算放大器的反相输入端连接，第一运算放大器的反相端为电压采样电路的第一输入端，第二运算放大器的反相端为电压采样电路的第二输入端，第一运算放大器、第二运算放大器的同相输入端接地，第十四电阻R14、第十五电阻R15、滑动电阻W101固定端依次串联，第一运算放大器的输出端与非串联的第十四电阻R14连接，非串联的滑动电阻W101固定端与第二运算放大器的输出端连接，第十四电阻R14与第十五电阻R15的连接点与第二运算放大器的输出端连接，且第二电容C2与串联的第十五电阻R15、滑动电阻W101并联，即第二电容C2的一端接第十五电阻R15的串联端，第二电容C2的另一端接滑动电阻W101的非串联固定端，且与滑动电阻W101的滑动端连接，并为电压采样电路的输出端，第三电容C3的一端与电压采样电路的输出端连接，第三电容C3的另一端接地。


3.根据权利要求1所述的一种超...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继东，周广渊，
申请(专利权)人：大连市旅顺电力电子设备有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21