包括電池放電管理的監(jiān)控設備及電池放電管理方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種包括主要電源和副電源的電源的監(jiān)控設備。
[0002]本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行對電池的放電的管理以保護監(jiān)控設備的電源的方法。
【背景技術】
[0003]控制電路的主電源可能在某些意外情況下中斷。當控制電路由于電源斷供(outage)而關斷時，有興趣知道控制電路、或存在于控制電路中的數(shù)據(jù)的狀態(tài)。為了存儲某些有趣的數(shù)據(jù)，控制電路擁有數(shù)據(jù)存儲電路。
[0004]為了確保存儲電路在主電源斷供之前和之后的操作，將副電源連接至存儲電路，從而使得可以提供對于存儲電路的正確操作所必須的電源。
[0005]以傳統(tǒng)方式，此副電源是必須永久地做好準備供應控制電路的電池。
[0006]文獻US5224011公開了一種系統(tǒng)，其中在主要電源斷供的情況下使用電池來執(zhí)行電路中的數(shù)據(jù)的備份。
[0007]文獻US5089928使用備用電池以確保IXD在系統(tǒng)的主要電源斷供之后的操作。該電池被手動激活。
[0008]然而，電池的壽命有限，這需要監(jiān)控電池的狀態(tài)以便指示其壽命的終止。
[0009]存在某些處理這種問題的文獻。為了示例的目的，文獻EP0279692描述了一種使用電池確?？刂齐娐返牟僮鞯南到y(tǒng)。通過激活包括指示在電池的端子處測量的電壓的LED的測試電路，手動檢查電池的狀態(tài)。
[0010]在等待時段期間，電池的端子之一和/或內部電極之一可能氧化。于是，執(zhí)行去氧(deoxidizat1n)操作以使得電池再次可操作是有利的。
[0011]在電池的端子鈍化的情況下，文獻US6118251描述了一種用于通過電脈沖序列執(zhí)行電池的去鈍的方法。
[0012]文獻EP0444023描述了一種系統(tǒng)，用于通過直到電極上的鹽晶已經(jīng)消散且電力輸送已經(jīng)恢復之前、或者直到已經(jīng)經(jīng)過了最大時段之前，監(jiān)控電池輸送的電力而執(zhí)行電池的去純。
[0013]文獻EP0891000描述了一種用于在電池的使用之前檢查電池的狀態(tài)的方法，并且實現(xiàn)電池的去鈍以及電池的剩余壽命的計算。

【發(fā)明內容】

[0014]本發(fā)明的目的是提供一種具有副電源且提出更好的服務質量(特別是當執(zhí)行故障檢測時)的監(jiān)控設備。
[0015]電源系統(tǒng)的監(jiān)控設備包括:
[0016]-第一端子系列，被設計為連接至主電源，
[0017]-被連接以在主電源斷供的情況下作為副電源向監(jiān)控設備供電的電池，
[0018]-測量部件，被配置為測量電池的端子處的電壓，
[0019]-管理電路，用于檢測電池的故障，
[0020]-比較器，被配置為將測量部件所測量的電壓與第一和第二閾值相比較，比較器的輸出連接至管理電路，
[0021]-開關，被配置為禁止/使能放電電流在電池的端子處的流動，
[0022]-計數(shù)器，被配置為計數(shù)代表放電電流的量，計數(shù)器的輸出連接至管理電路，
[0023]其中管理電路被配置為:根據(jù)所測量的電壓與第一和第二閾值的比較、并且根據(jù)計數(shù)器的值，控制開關的狀態(tài)。
[0024]本發(fā)明的另一目的是提供一種容易實施的、用于執(zhí)行對監(jiān)控設備中的電池放電的管理、而同時確保用于工業(yè)集成的可靠且可重復實現(xiàn)的方法。
[0025]電源的放電的管理方法的特征在于其包括以下步驟:
[0026]-提供電源的監(jiān)控設備，其配備有:
[0027]〇第一端子系列，被設計為連接至主電源，
[0028]〇存儲單元，被配置為記錄與所測量的電源的電量相聯(lián)系的指示符，
[0029]O電池，被連接以在主電源斷供的情況下向存儲電路的至少一部分供電，
[0030]〇測量部件，被配置為測量電池的端子處的電壓，
[0031]〇管理電路，連接至測量部件并且被配置為檢測電池故障，
[0032]-檢測電池的存在，
[0033]-測量電池的端子處的電壓，
[0034]-將在電池的端子處測量的電壓與第一和第二閾值相比較，
[0035]-如果所測量的電壓包含在第一與第二閾值之間，則將放電電流施加到電池的端子。
【附圖說明】
[0036]從下面對僅為了非限制示例的目的而給出且在附圖中表示的本發(fā)明的特定實施例的描述中，其它優(yōu)點和特征將變得更明顯，其中:
[0037]圖1a和圖1b以示意方式表示監(jiān)控設備的兩個實施例，
[0038]圖2表示用于執(zhí)行對電池狀態(tài)的管理的步驟的流程圖，
[0039]圖3表示在電池放電的管理方法的范圍中將由電池輸送的電流的進展進行圖案化的時間和周期，
[0040]圖4表示電池的端子上測量的電壓針對時間的變型示例。
【具體實施方式】
[0041]圖1a圖示了例如斷路器的監(jiān)控設備1，其被配置為監(jiān)控一條或多條電源線。監(jiān)控設備I設計為連接至電源線，并配置為測量該線的電特性，例如，該線上出現(xiàn)的電壓和/或電線中流過的電流。在斷路器的情況下，所監(jiān)控的電源線的中斷可能發(fā)生在故障檢測的情況下。
[0042]監(jiān)控設備I包括設計為連接至主電源2的電源端子系列。主電源是主要電源，即，其對監(jiān)控設備I的大部分供電，或者首先對監(jiān)控設備I的不同組件供電。
[0043]為了緩和主要電源2的故障，監(jiān)控設備I包括由電池形成的第二電源3。電池3包括兩個觸點3a，其將電池3連接至監(jiān)控設備I的組成元件。電池3配置為對監(jiān)控設備的至少一部分供電，并且優(yōu)選地僅對監(jiān)控設備的一部分供電。監(jiān)控設備監(jiān)控可以是來自主要電源的主要電源線、或不同于電池的另一供電線的供電線。
[0044]以有利的方式，在主要電源2斷供的情況下，由電池3對監(jiān)控設備I的所有電路或僅一部分電路供電，以便保持較大自主性。
[0045]在特定實施例中，監(jiān)控設備I包括存儲電路4，其記錄與所測量的電量相聯(lián)系的指示符。以有利的方式，電池3至少對存儲電路4供電。在斷路器的情況下，存儲電路4優(yōu)選地記錄與斷路器跳閘的原因相聯(lián)系的指示符。
[0046]電池3意味著通過化學氧化還原反應將化學能轉換為電能的電化學設備。該電池可以是不可再充電的，并且稱為不可重用的電池。在其它實施例中，該電池可以是可再充電的。
[0047]將副電源3放置在監(jiān)控設備I中，以便防止安裝與第一電源線系列分離的新電源線系列。這樣，可以具有緊湊且確保幾乎永久性的操作的監(jiān)控設備I。
[0048]因為可能將監(jiān)控設備I放置在惡劣的環(huán)境中，所以具有也能夠承受這樣的條件的副電源3是有利的。
[0049]在有利的實施例中，監(jiān)控設備I配置為使得主電源2是待監(jiān)控的電源線、或連接至待監(jiān)控的電源線。待監(jiān)控的電源線設計為對一個或多個其它電負載供電。如果監(jiān)控設備I檢測到電源線上的故障，則其將使得該線斷開連接，這將導致主電源2不可用。
[0050]因此，在此結構中，當待監(jiān)控的電源線被關斷時，主要電源2不可用，并且必須切換至副電源3。
[0051]在圖1a中表示的實施例中，監(jiān)控設備I有利地包括控制電路A，其配置為例如通過微控制器分析待監(jiān)控的電源線。存儲電路4連接至控制電路。在圖1中圖示的實施例中，存儲電路4形成控制電路A的部分。
[0052]在主要電源2斷供的情況下，控制電路A、或控制電路的一部分(具體是存儲電路4)優(yōu)選地由電池3供電。
[0053]監(jiān)控設備I還包括管理電路5，其配置為分析電池3的狀態(tài)、以及具體地是檢測電池3的可能故障。管理電路配置為當監(jiān)控設備由其主要電源供電時檢測電池3的故障。
[0054]檢查電池3的狀態(tài)的管理電路5的使用使得可以隨著時間經(jīng)過而知道副電源3是否能夠對控制電路供電，并因此確保監(jiān)控設備I的令人滿意的操作。當監(jiān)控設備由主要電源供應時，測量電池的端子處的電壓。
[0055]測量部件6配置為測量電池3的端子處的電壓Vbat。測量部件6連接至比較器7的輸入，以通過電壓Vbat向比較器7提供與電池3的狀態(tài)有關的信息。比較器7連接至管理電路5，以便能夠將一個或多個信號傳送至管理電路5。在所圖示的示例中，在例如微控制器的控制電路A中形成管理電路5、比較器7和存儲設備。
[0056]測量部件6可以配置為例如通過時鐘以周期性的計劃(在由圖3中的Atm表示的時段)執(zhí)行對電池3的端子處的電壓的測量。還可以在接收到測量信號時執(zhí)行對電池3的測量。術語“測量的電壓Vbat”可以表示電池3的端子處的電壓、或代表此電壓的量。在具體實施例中，每24h(即，Atm= 24h)測量電池的端子處的電壓Vbat。
[0057]比較器7配置為將測量的電壓Vbat與第一閾值V 0FF,以及與第二閾值Vmin相比較。第二閾值Vmin高于第一閾值V QFF。
[0058]第二閾值Vmin的值對應于可使用的(funct1nal)電池3。因此，如果所測量的電壓Vbat大于第二閾值Vmin，則比較器7將代表此比較的第一數(shù)據(jù)傳送至管理電路5，并且電池3被認為是可使用的。
[0059]包含在第一閾值Vtw與第二閾值Vmin之間的區(qū)間對應于可能存在能夠糾正的問題的電池3。因此，如果所測量的電壓Vbat包含在此區(qū)間內，則比較器7將關聯(lián)的第二數(shù)據(jù)發(fā)送至管理電路5。
[0060]第一閾值V-的值對應于不可修理的有缺陷的電池3。因此，如果所測量的電壓Vbat低于第一閾值V OFF^則比較器7傳送代表此比較的第三數(shù)據(jù)，并且管理電路5認為電池3有缺陷。電池3例如必須被替換。
[0061]如果管理電路5接收第一數(shù)據(jù)，則其可以將此數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。第一數(shù)據(jù)可以是信號的不存在。