一种电池模组充电温度报警系统论文和设计-李春园

全文摘要

本实用新型公开了一种电池模组充电温度报警系统，其特征在于：包括微控制器，温度传感器，均与微控制器相连接的无线接收模块、PWM输出模块、储存模块，与温度传感器相连接的模拟量变送模块，与模拟量变送模块相连接的调理模块，与调理模块相连接的A\/D转换模块，与A\/D转换模块相连接的无线发射模块，以及与PWM输出模块相连接的报警模块；所述无线发射模块通过无线网络与无线接收模块连接。本实用新型通过温度传感器检测备用电池的温度，并通过无线网络实时传输给监控室的微控制器，当检测温度大于设定值时则发出报警，以提醒监控人员。

主设计要求

1.一种电池模组充电温度报警系统，其特征在于：包括微控制器，温度传感器，均与微控制器相连接的无线接收模块、PWM输出模块、储存模块，与温度传感器相连接的模拟量变送模块，与模拟量变送模块相连接的调理模块，与调理模块相连接的A\/D转换模块，与A\/D转换模块相连接的无线发射模块，以及与PWM输出模块相连接的报警模块；所述无线发射模块通过无线网络与无线接收模块连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种电池模组充电温度报警系统，其特征在于：所述调理模块包括运放P1，运放P2，运放P3，场效应管Q1，场效应管Q2，一端与运放P1的正极相连接、另一端与模拟量变送模块相连接的电容C1，串接在运放P1的正极和运放P2的负极之间的电阻R1，串接在运放P1的负极和运放P2的负极之间的电阻R2，串接在运放P1的负极和输出端之间的电阻R3，串接在运放P2的负极和输出端之间的电阻R4，串接在运放P2的输出端和运放P3的正极之间的电阻R5，N极与场效应管Q2的漏极相连接、P极接电源的二极管D1，串接在二极管D1的P极和运放P3的负极之间的电阻R6，N极与场效应管Q1的栅极相连接、P极接地的二极管D2，串接在运放P3的输出端和二极管D2的P极之间的电阻R7，与电阻R7相并联的电容C2，一端与场效应管Q2的栅极相连接、另一端接地的电容C3；场效应管Q2的栅极与场效应管Q1的源极相连接，其源极与A\/D转换模块相连接；所述场效应管Q1的漏极与运放P3的输出端相连接；所述运放P1的输出端与运放P2的正极相连接。

3.根据权利要求2所述的一种电池模组充电温度报警系统，其特征在于：所述报警模块包括三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，运放P4，运放P5，串接在三极管VT1的基极和发射极之间的电阻R8，串接在三极管VT1的集电极和运放P4的正极之间的电阻R9，P极与三极管VT2的集电极相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3，串接在运放P4的正极和运放P5的正极之间的电阻R10，P极经电阻R12后与运放P4的输出端相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D4，串接在运放P4的负极和三极管VT3的发射极之间的电阻R11，串接在三极管VT3的发射极和三极管VT1的发射极之间的电容C4，串接在三极管VT3的发射极和三极管VT2的发射极之间的电阻R13，串接在运放P5的负极和三极管VT2的发射极之间的电容C5，串接在运放P5的负极和输出端之间的电阻R14，以及串接在运放P5的输出端和运放P4的正极之间的报警器BT；所述三极管VT2的基极与三极管VT1的集电极相连接，其发射极与三极管VT1的发射极相连接的同时接地，其集电极与运放P4的负极相连接；所述运放P4的正极接电源；所述运放P5的负极与三极管VT3的集电极相连接；所述三极管VT1的基极与PWM输出模块相连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种报警系统，具体是指一种电池模组充电温度报警系统。

背景技术

随着通信网络的发展，通信基站也越来越多；在通信基站系统中，备用电池是整个通信基站系统的重要组成部分，其可以为整个基站系统进行供电。随着时间推移，备用电池的电量会逐渐降低，因此使用一段时间后需要对备用电池进行充电。在充电过程中，由于电压波动或过充等原因会导致备用电池的温度过高，严重的还会损坏备用电池；然而，目前还没有一种检测系统能够很好的对备用电池的温度进行检测，导致管理人员无法准确的知道在充电过程中，备用电池是否出现高温，从而无法针对出现高温的备用电池进行针对处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种电池模组充电温度报警系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种电池模组充电温度报警系统，包括微控制器，温度传感器，均与微控制器相连接的无线接收模块、PWM输出模块、储存模块，与温度传感器相连接的模拟量变送模块，与模拟量变送模块相连接的调理模块，与调理模块相连接的A\/D转换模块，与A\/D转换模块相连接的无线发射模块，以及与PWM输出模块相连接的报警模块；所述无线发射模块通过无线网络与无线接收模块连接。

所述调理模块包括运放P1，运放P2，运放P3，场效应管Q1，场效应管Q2，一端与运放P1的正极相连接、另一端与模拟量变送模块相连接的电容C1，串接在运放P1的正极和运放P2的负极之间的电阻R1，串接在运放P1的负极和运放P2的负极之间的电阻R2，串接在运放P1的负极和输出端之间的电阻R3，串接在运放P2的负极和输出端之间的电阻R4，串接在运放P2的输出端和运放P3的正极之间的电阻R5，N极与场效应管Q2的漏极相连接、P极接电源的二极管D1，串接在二极管D1的P极和运放P3的负极之间的电阻R6，N极与场效应管Q1的栅极相连接、P极接地的二极管D2，串接在运放P3的输出端和二极管D2的P极之间的电阻R7，与电阻R7相并联的电容C2，一端与场效应管Q2的栅极相连接、另一端接地的电容C3；场效应管Q2的栅极与场效应管Q1的源极相连接，其源极与A\/D转换模块相连接；所述场效应管Q1的漏极与运放P3的输出端相连接；所述运放P1的输出端与运放P2的正极相连接。

所述报警模块包括三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，运放P4，运放P5，串接在三极管VT1的基极和发射极之间的电阻R8，串接在三极管VT1的集电极和运放P4的正极之间的电阻R9，P极与三极管VT2的集电极相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3，串接在运放P4的正极和运放P5的正极之间的电阻R10，P极经电阻R12后与运放P4的输出端相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D4，串接在运放P4的负极和三极管VT3的发射极之间的电阻R11，串接在三极管VT3的发射极和三极管VT1的发射极之间的电容C4，串接在三极管VT3的发射极和三极管VT2的发射极之间的电阻R13，串接在运放P5的负极和三极管VT2的发射极之间的电容C5，串接在运放P5的负极和输出端之间的电阻R14，以及串接在运放P5的输出端和运放P4的正极之间的报警器BT；所述三极管VT2的基极与三极管VT1的集电极相连接，其发射极与三极管VT1的发射极相连接的同时接地，其集电极与运放P4的负极相连接；所述运放P4的正极接电源；所述运放P5的负极与三极管VT3的集电极相连接；所述三极管VT1的基极与PWM输出模块相连接。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型通过温度传感器检测备用电池的温度，并通过无线网络实时传输给监控室的微控制器，当检测温度大于设定值时则发出报警，以提醒监控人员。

(2)本实用新型可以对检测的温度信号进行处理，提高信号的精度，防止系统出现误报警现象。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的调理模块的电路结构图。

图3为本实用新型的报警模块的电路结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型的电池模组充电温度报警系统，包括微控制器，温度传感器，均与微控制器相连接的无线接收模块、PWM输出模块、储存模块，与温度传感器相连接的模拟量变送模块，与模拟量变送模块相连接的调理模块，与调理模块相连接的A\/D转换模块，与A\/D转换模块相连接的无线发射模块，以及与PWM输出模块相连接的报警模块；所述无线发射模块通过无线网络与无线接收模块连接。

该温度传感器设置在备用电池上，用于检测备用电池的温度，并输出相应的模拟信号给模拟量变送模块。该模拟量变送模块用于将温度传感器输出的模拟信号转换为电信号输出给调理模块。调理模块则对电信号进行处理后传输给A\/D转换模块，由A\/D转换模块将信号转换为数字信号传输给无线发射模块。无线发射模块通过无线网络将信号实时的发送给无线接收模块，无线接收模块将接收到的信号传输给微控制器。微控制器将检测到的温度值与储存在储存模块内的温度值进行对比，当检测到的温度值超过设定值时，微控制器输出PWM信号给PWM输出模块，控制报警模块报警，以提醒监控人员。

为了更好的对信号进行处理，如图2所示，该调理模块包括运放P1，运放P2，运放P3，场效应管Q1，场效应管Q2，电容C1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C2，电容C3，二极管D1，二极管D2。

其中，电容C1的一端与运放P1的正极相连接、另一端与模拟量变送模块相连接。电阻R1串接在运放P1的正极和运放P2的负极之间。电阻R2串接在运放P1的负极和运放P2的负极之间。电阻R3串接在运放P1的负极和输出端之间。电阻R4串接在运放P2的负极和输出端之间。电阻R5串接在运放P2的输出端和运放P3的正极之间。二极管D1的N极与场效应管Q2的漏极相连接、P极接12V电源。电阻R6串接在二极管D1的P极和运放P3的负极之间。二极管D2的N极与场效应管Q1的栅极相连接、P极接地。电阻R7串接在运放P3的输出端和二极管D2的P极之间。电容C2与电阻R7相并联。电容C3的一端与场效应管Q2的栅极相连接、另一端接地。场效应管Q2的栅极与场效应管Q1的源极相连接，其源极与A\/D转换模块相连接。所述场效应管Q1的漏极与运放P3的输出端相连接。所述运放P1的输出端与运放P2的正极相连接。

在本实施例中，电容C1的容值为0.1μF，电阻R1的阻值为1MΩ，电阻R2的阻值为15KΩ，电阻R3的阻值为1KΩ，电阻R4的阻值为5KΩ，电阻R5的阻值为1KΩ，电阻R6的阻值为1KΩ，电阻R7的阻值为2.2KΩ，电容C2的容值为4.7μf，电容C3的容值为0.1μf，二极管D1和二极管D2的型号均为1N4002，运放P1和运放P2的型号均为LM3875，运放P3的型号为LM107，场效应管Q1和场效应管Q2的型号均为2SK46。

该模拟量变送模块输出的信号经电容C1滤波后输入到运放P1和运放P2进行放大，以提高信号的识别度；电阻R3和电阻R4分别为运放P1和运放P2的负反馈电阻，电阻R3和电阻R4可以提高运放P1和运和P2的稳定性。经放大处理后的检测信号从运放P2的输出端输出，并经电阻R5后输入到运放P3，由运放P3做后级放大处理，同时电容C2和电阻R7形成RC滤波器，其对检测信号进行滤波处理；检测信号从运放P3的输出端传输给场效应管Q1。该场效应管Q1，场效应管Q2，二极管D2，二极管D1以及电容C3组成一个采样保持器，检测信号经采样保持器后从场效应管Q2的源极输出；模拟信号经过该采样保持器后保持不变，从而可以确保A\/D转换模块对模拟信号的转换精度。

另外，如图3所示，该报警模块包括三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，运放P4，运放P5，串接在三极管VT1的基极和发射极之间的电阻R8，串接在三极管VT1的集电极和运放P4的正极之间的电阻R9，P极与三极管VT2的集电极相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3，串接在运放P4的正极和运放P5的正极之间的电阻R10，P极经电阻R12后与运放P4的输出端相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D4，串接在运放P4的负极和三极管VT3的发射极之间的电阻R11，串接在三极管VT3的发射极和三极管VT1的发射极之间的电容C4，串接在三极管VT3的发射极和三极管VT2的发射极之间的电阻R13，串接在运放P5的负极和三极管VT2的发射极之间的电容C5，串接在运放P5的负极和输出端之间的电阻R14，以及串接在运放P5的输出端和运放P4的正极之间的报警器BT。

所述三极管VT2的基极与三极管VT1的集电极相连接，其发射极与三极管VT1的发射极相连接的同时接地，其集电极与运放P4的负极相连接。所述运放P4的正极接12V电源。所述运放P5的负极与三极管VT3的集电极相连接。所述三极管VT1的基极与PWM输出模块相连接。

该电阻R8的阻值为1KΩ，电阻R9的阻值为10KΩ，电阻R10的阻值为20KΩ，电阻R11的阻值为10KΩ，电阻R12的阻值为4.7KΩ，电阻R13的阻值为100KΩ，电阻R14的阻值为47KΩ，电容C4的容值为1μf，电容C5的容值为0.033μf，二极管D3和二极管D4的型号均为1N4003，三极管VT1～VT3的型号均为3DG6，运放P4和运放P5的型号均为LM107。

当检测到备用电池的温度超过设定温度时，微控制器输出信号给PWM输出模块，该PWM输出模块则输出控制信号给三极管VT1的基极，使三极管VT1导通，进而导通三极管VT2，电压由运放P4放大后，经电阻R12和二极管D4后导通三极管VT3，最后电压再经运放P5放大后驱动报警器BT发出报警声。在备用电池的温度没有超过设定温度时，PWM输出模块不会输出信号给报警模块，此时报警器BT则不工作。

如上所述，便可很好的实现本实用新型。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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