用于液态电解质电池的智能监测系统技术方案

提供了一种用于液态电解质电池的改进的电池监测系统。该电池监测系统包括用于监测多个液态电解质电池例如铅酸电池的状况或性能的传感器的网络。上述传感器适于通过无线局域网将关于电池状况或电池性能的数据共享给独立设备。与独立设备电通信的服务器接收上述数据中的一些或全部以进行分析，这可以产生被发送至独立设备的维护警报和其他警报。该改进的电池监测系统可以减少或消除对铅酸电池的人工检查，并可以通过确保用于每个铅酸电池的适当的维护水平来改进电池的运行和寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液态电解质电池的智能监测系统
本专利技术涉及用于监测液态电解质电池例如铅酸电池的状况和性能的智能系统。
技术介绍
液态电解质电池例如铅酸电池通过电化学反应提供电能。电化学反应涉及酸例如硫酸与电池电极的反应，以产生电势。由于铅酸电池的可靠性和低成本，铅酸电池是自供电车辆(包括例如叉车和前移式叉车)、备用动力和其他应用的主要源之一。存在多种用于监测铅酸电池的状况或性能的传感器。例如，铅酸电池在再充电时以及由于受热引起的水蒸发会经受水损失。因此，已知的水位传感器可以测量电池外壳内的液位。另外的传感器则已知为用于测量环境空气温度、电池流体温度、电池电压、安培小时通量和半电压(电池的一半与该电池的另一半相比的电压)。然而，现存的传感器出现了各种问题。例如，现存的传感器缺乏集成，并且不能完全减轻对手动检查每个电池的需求。另外，现存的液位传感器不测量由电池消耗的水的量，而是在给定的时间点测量预定液位的存在或不存在。因此，仍然继续需要一种用于液态电解质电池且特别是铅酸电池的改进的电池监测系统。此外，仍然继续需要一种改进的电池监测系统，该改进的电池监测系统自动地监测铅酸电池的状况和性能，从而改进电池的运行和寿命。
技术实现思路
提供了一种用于多个液态电解质电池的电池监测系统。该电池监测系统包括用于监测多个电池中的每一个电池的状况或性能的传感器的网络。来自该传感器的网络的传感器数据经由无线网络与独立设备共享。独立设备例如智能手机或平板电脑与服务器通信，以用于分析传感器数据。独立设备提供维护警报以确保对多个电池的适当保养和维护。在一个实施方案中，多个电池中的每一个均包括与传感器的网络电通信的控制模块。传感器可以包括电压传感器、流速传感器、压力传感器、液位传感器、安培小时通量电流传感器和脏电池传感器。控制模块还包括机载温度传感器和机载加速度计。该传感器测量电解质液位、电解液温度、环境温度、电池定向、安培小时通量、正端子和负端子之间的电压以及电池的半电压。在另一实施方案中，控制模块经由无线网络共享数据，可选地根据蓝牙智能公告模式共享数据。第一数据包与电池状态有关。如果电池需要即时注意，则该电池状态数据包可以向用户报警。例如，电池状态数据包可以包含与电池冲击、电池温度、单体不均衡和低电解质水平有关的信息。第二数据包括历史传感器数据，该历史传感器数据包括数字时间戳。历史传感器数据被转发至服务器，以用于存储和分析。在又一实施方案中，控制模块经由无线个人局域网例如蓝牙智能网络或ZigBee网络与独立设备共享数据。独立设备可以包括适于经由无线个人局域网接收数据的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机或车辆计算机。独立设备还可以包括网关(无线接入点)、蜂窝系统或网状网络。独立设备包括应用程序，该应用程序适于显示用于指示例如不安全的液位或不安全的电池温度的维护警报或其他警报。在另一实施方案中，电池监测系统测量添加到铅酸电池的水的量。该电池监测系统包括流速传感器、压力传感器以及与流速传感器的输出和压力传感器的输出耦合的微处理器。当流速超过预定的最小流速时，微处理器基于供给管内测量的压力来确定添加到铅酸电池的水的量。添加到电池的水的量可以指示电池的状况及其剩余使用寿命。在再一实施方案中，电池监测系统在没有流速传感器的情况下测量添加到铅酸电池的水的量。在该实施方案中，微处理器基于水压超过最小压力时和水压稳定在最大压力时之间的时间段确定添加到铅酸电池的水的量。如上所述，添加到电池的水的量可以指示电池的状况及其剩余使用寿命。在又一实施方案中，电池监测系统在可选地没有流速传感器的情况下使用压力传感器确定是否向铅酸电池中添加水。在该实施方案中，微处理器测量压力传感器的输出以确定电池是否已被供水。如果电池没有被供水，则可以向用户报警需要给电池供水，可选地通过发布到独立设备的维护警报来进行报警。在另一实施方案中，电池监测系统包括多轴加速度计、与加速度计的输出耦合的微处理器、以及与微处理器无线通信的独立单元。微处理器能够运行以基于加速度计的输出确定对电池壳体的冲击和电池壳体的定向。将该信息广播至独立设备。独立设备可以向用户报警不安全的电池状况，例如电池壳体处于不安全的定向(如严重倾斜)或者电池壳体遭受不安全的冲击(如掉落)。因此，本专利技术可以提供一种用于液态电解质电池且特别是铅酸电池的改进的电池监测系统。该改进的电池监测系统可以用所连接的传感器的网络替换现存的传感器，以提供对电池性能和电池状况的分析。该改进的电池监测系统可以减少或消除对铅酸电池的人工检查，并通过确保对每个铅酸电池的适当的维护水平来改进电池的运行和寿命。当根据附图和所附权利要求观察时，本专利技术的这些以及其他特征和优点将从本专利技术的以下描述中变得明显。附图说明图1是耦合至单点供水系统的深循环(deepcycle)铅酸电池的立体图。图2是耦合至单点供水系统的深循环铅酸电池的俯视图。图3是根据当前实施方案的电池监测系统的俯视图。图4是根据当前实施方案的具有内部无线通信电路的控制模块的立体图。图5是根据当前实施方案的控制模块的示意图。图6是包括手持设备和用于确定电池警报的远程服务器的电池监测系统的示意图。图7是示出了根据当前实施方案的传感器数据的收集的流程图。图8是示出了将传感器数据从多个控制模块上传到本地独立设备的流程图。图9是示出了将传感器数据从本地独立设备上传到远程服务器的流程图。图10是示出了根据当前实施方案的对电池的加速度计数据的评估的流程图。具体实施方式如本文所设想和公开的，本专利技术包括用于液态电解质电池且特别是铅酸电池的电池监测系统。如下所述，电池监测系统包括用于监测多个液态电解质电池的状况或性能的传感器的网络。传感器数据经由无线网络被共享给独立设备。与独立设备处于电通信的服务器接收该数据以用于分析，这可以产生被发送至独立设备的另外的维护警报和其他警报。I.电池概述现在参照图1，示出了示例性的液态电解质电池并且其通常被标记为100。液态电解质电池100为包括多个电池单体的深循环铅酸电池，该多个电池单体容纳了电极、电解质溶液和端子的集合。电池单体共享共有的壳体102，并包括一12伏特的构造。每个电池单体包括在壳体盖104上的小的通风开口。铅酸电池还包括扭转到每个电池单体的通风开口中的通风帽。正端子106和负端子108从壳体盖104的顶部突出。在再充电期间，以及由于受热引起的水蒸发，铅酸电池100将经受水损失。如图1中所示的，单点供水系统110向每个电池单体提供水。单点供水系统包括柔性供给管116，该柔性供给管提供从入口112到每个电池单体的流体流动路径。单点供水系统还包括用于每个电池单体的再填充控制阀114，该再填充控制阀替换通风帽并被扭转到每个电池单体的通风开口中。II.系统概述如上所述，当前实施方案包括用于监测多个深循环铅酸电池的状况或性能的电池监测系统。电池监测系统10示出在图1至图5中，并且包括控制模块12、多个外部传感器和多个内部传感器。外部传感器包括电流传感器14、流速传感器16、压力传感器18、正电极20、接地电极22、半电压电极24、液位传感器28和脏电池传感器30。内部传感器(在控制模块12内部)包括温度传感器32和加速度计34。其他实施方案根据要求包括更多或更少数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液态电解质电池的电池监测系统，所述电池监测系统包括：电池监测单元，所述电池监测单元包括控制模块和多个传感器，其中，所述电池监测单元联接至所述液态电解质电池；本地独立设备，所述本地独立设备经由网络与所述电池监测单元的所述控制模块通信；以及与所述独立设备通信的远程服务器，其中，所述服务器从所述独立设备接收用于所述液态电解质电池的传感器数据，并且其中，所述远程服务器执行对所述传感器数据的分析并向所述独立设备传输电池通知。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 US 15/079,1241.一种用于液态电解质电池的电池监测系统，所述电池监测系统包括：电池监测单元，所述电池监测单元包括控制模块和多个传感器，其中，所述电池监测单元联接至所述液态电解质电池；本地独立设备，所述本地独立设备经由网络与所述电池监测单元的所述控制模块通信；以及与所述独立设备通信的远程服务器，其中，所述服务器从所述独立设备接收用于所述液态电解质电池的传感器数据，并且其中，所述远程服务器执行对所述传感器数据的分析并向所述独立设备传输电池通知。2.根据权利要求1所述的电池监测系统，其中，所述控制模块包括用于经由所述网络进行传输的通信电路，所述网络为无线个人局域网。3.根据权利要求1所述的电池监测系统，其中，所述传感器数据与电池液位、电池再填充体积、电池半电压或电池定向有关。4.根据权利要求1所述的电池监测系统，其中，所述多个传感器包括加速度计、液位传感器、流速传感器、压力传感器、温度传感器或脏电池传感器。5.根据权利要求1所述的电池监测系统，其中，所述电池通知指示推荐的动作项，所述动作项包括：再填充电池、更换电池、检查电池、将电池恢复到直立定向、均衡、给电池充电、修理电池、温度单点供水系统修理或充电状态。6.一种电池监测系统，包括：供给管，所述供给管用于将流体引导至电池内；流速传感器，所述流速传感器用以检测移动通过所述供给管的流体的流速，所述流速传感器提供一输出；压力传感器，所述压力传感器用以检测移动通过所述供给管的流体的压力，所述压力传感器提供一输出；以及控制器，所述控制器与所述流速传感器的输出和所述压力传感器的输出电耦合，其中，所述控制器能够运行以：基于所述流速传感器的输出测量移动通过所述供给管的流体的流速，基于所述压力传感器的输出测量移动通过所述供给管的流体的压力，以及确定在所测量的流速超过预定的最小流速期间引导至所述电池内的流体的量。7.根据权利要求6所述的电池监测系统，其中，所述控制器还能够运行以向宿留在独立设备上的应用程序输出所确定的流体的量。8.根据权利要求7所述的电池监测系统，其中，所述控制器适于经由个人局域网与所述独立设备通信。9.根据权利要求7所述的电池监测系统，其中，所述独立设备包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、车载计算机、无线接入点、蜂窝系统或网状网络。10.根据权利要求6所述的电池监测系统，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·赫雷马，罗恩·D·厄尔，斯科特·克洛特，詹森·L·福克斯，
申请(专利权)人：弗劳莱特控制有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US