基于PLC的铝空气电池管理控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于PLC的铝空气电池管理控制系统。该系统包括PLC控制器和与该PLC控制器相连接的上位机、触摸屏、以太网交换机、数据采集模块、停止模块、启动模块和执行模块；执行模块包括分别连接在PLC控制器上的过滤泵、排氢风扇、水泵、散热电磁阀、回流直通阀、声光报警器、散热风扇和轴流风机。数据采集模块包括电解液温度采集模块、电压采集模块、电流采集块模块和氢气浓度采集模块。本实用新型专利技术采用PLC控制器能够提高铝空气电池管理控制系统的稳定性和抗干扰能力。

Aluminum Air Battery Management and Control System Based on PLC

【技术实现步骤摘要】
基于PLC的铝空气电池管理控制系统
本技术涉及一种电池管理系统，具体涉及到一种基于PLC的铝空气电池管理控制系统。
技术介绍
近年来，我国经济迅速发展，经济规模不断扩大，能源的消耗量急剧增长。然而，中国的能源结构极为不合理，煤和石油等化石燃料的消耗占了大部分，同时中国能源利用技术水平和效率低下，大量消耗化学燃料，造成了严重的环境问题，金属-空气燃料电池作为一种新型高能量绿色化学电源，有着优越的性价比，具备替代传统铅酸电池与锂电池的潜力。铝-空气电池金属-空气燃料电池的一种，它是以铝合金为负极、空气电极为正极、中性水溶液或碱性水溶液为电解质构成的一种新型高能量化学电源。铝空气电池具有能量密度大、质量轻、材料来源丰富、无污染、可靠性高、寿命长、使用安全等优点，其在应急电源，后备电源，军事便携电源，电动汽车电源和水下电源等各行各业都有广泛应用。如公开号为CN103296338A的专利文献公开了这样一种铝空气燃料电池的技术方案，如图1所示，它包括电解液箱、电池堆，通风系统、电解液上液系统，电解液回液系统、排氢系统、测温系统、过滤系统和散热系统。它可以实现电解液的循环，能有效的分离沉淀，控制氢气含量和电池的内部温度，提高了电池的稳定性和可靠性。但是该铝空气电池并没有配备相关的管理控制系统，智能化控制程度低，对铝空气电池缺少监控和保护功能。对此公开号为CN204905913U的专利文献公开了一种铝空气燃料电池管理系统，该系统可对铝空气电池的工作参数进行实时监控，并具有多重智能保护功能，该系统以单片机为控制核心，其稳定性和抗干扰能力较弱，很难满足铝空气电池对监控系统可靠性的要求。而可编程逻辑控制器PLC则具有构成灵活，扩展容易，使用方便，编程简单和抗干扰能力强等特点，可大大提高系统的可靠性。
技术实现思路
本技术针对现有技术上存在的不足，本技术的目的是提供一种性能稳定，能对铝空气电池的各个功能单元进行有效协调管理的铝空气电池管理控制系统，该系统以PLC控制器为核心，具有更好的稳定性和抗干扰能力。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于PLC的铝空气电池管理控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、上位机、触摸屏、以太网交换机、数据采集模块、停止模块、启动模块和执行模块，所述PLC控制器分别与以太网交换机、数据采集模块、执行模块、启动模块和停止模块相连；所述的执行模块包括分别连接在PLC控制器上的继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器五、继电器六、继电器七和驱动器模块。作为本技术的一种优选方案，所述的执行模块还包括分别连接在继电器一、继电器二、继电器四、继电器五、继电器六、继电器七上的过滤泵、排氢风扇、水泵、散热电磁阀、回流直通阀和声光报警器。作为本技术的一种优选方案，所述的继电器三与负载相连接。作为本技术的一种优选方案，所述的执行模块还包括散热风扇和轴流风机，所述散热风扇和轴流风机与所述驱动器模块相连。作为本技术的一种优选方案，所述的启动模块由延时启动开关电路和锂电池组成，所述的锂电池通过延时启动开关电路与所述PLC控制器相连。作为本技术的一种优选方案，所述的数据采集模块由温度采集模块、电压采集模块、氢气浓度采集模块、电流采集模块和模拟量输入模块组成，所述的温度采集模块、电压采集模块、电流采集模块、氢气浓度采集模块与所述模拟量输入模块相连，所述模拟量输入模块与所述PLC控制器相连。作为本技术的一种优选方案，所述的上位机和触摸屏与以太网交换机相连。作为本技术的一种优选方案，所述的PLC控制器上设置有模拟量输入接口、以太网通信接口、数字量输入接口、数字量输出接口、PWM输出接口，所述PLC控制器通过所述模拟量输入接口与所述模拟量输入模块相连以接收数据采集模块传送的工作参数数据，所述PLC控制器通过所述数字量输入接口与所述停止模块相连以接收系统停机的信号，所述PLC控制器分别通过所述数字量输出接口、PWM输出接口与所述执行模块相连以向执行设备发送控制参数数据，所述PLC控制器通过以太网通信接口与以太网交换机相连以实现PLC控制器与上位机、触摸屏的网络通信。本技术有益效果是：1)本技术采用PLC作为核心控制器，其稳定性和抗干扰能力强，易于控制系统的扩展和维护。2)本技术采用触摸屏技术，可以直观的设置和显示各种参数，增加了用户操控的方便性。3)本技术能对铝空气电池内各个功能单元进行有效协调管理，使铝空气电池稳定、安全、高效的工作。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是公开号为CN103296338A专利文献的铝空气电池的结构示意图。图2是本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本实新型进行进一步说明，但本技术的实施方式不限于此。参见图2，基于PLC的铝空气电池管理控制系统，包括PLC控制器、上位机、触摸屏、以太网交换机、数据采集模块、停止模块、启动模块和执行模块，所述PLC控制器分别与以太网交换机、数据采集模块、执行模块、启动模块和停止模块相连；所述的执行模块包括分别连接在PLC控制器上的继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器五、继电器六、继电器七和驱动器模块。所述的执行模块还包括分别连接在继电器一、继电器二、继电器四、继电器五、继电器六、继电器七上的过滤泵、排氢风扇、水泵、散热电磁阀、回流直通阀和声光报警器。所述的继电器三与负载相连接。所述的执行模块还包括散热风扇和轴流风机，所述散热风扇和轴流风机与所述驱动器模块相连。所述的启动模块由延时启动开关电路和锂电池组成，所述的锂电池通过延时启动开关电路与所述PLC控制器相连。所述的数据采集模块由温度采集模块、电压采集模块、氢气浓度采集模块、电流采集模块和模拟量输入模块组成，所述的温度采集模块、电压采集模块、电流采集模块、氢气浓度采集模块与所述模拟量输入模块相连，所述模拟量输入模块与所述PLC控制器相连。所述的上位机和触摸屏与以太网交换机相连。所述的PLC控制器上设置有模拟量输入接口、以太网通信接口、数字量输入接口、数字量输出接口、PWM输出接口，所述PLC控制器通过所述模拟量输入接口与所述模拟量输入模块相连以接收数据采集模块传送的工作参数数据，所述PLC控制器通过所述数字量输入接口与所述停止模块相连以接收系统停机的信号，所述PLC控制器分别通过所述数字量输出接口、PWM输出接口与所述执行模块相连以向执行设备发送控制参数数据，所述PLC控制器通过以太网通信接口与以太网交换机相连以实现PLC控制器与上位机、触摸屏的网络通信。在本实施例中，PLC选用西门子S71200系列的CPU1214C。在本实施例中，PLC控制器通过模拟量输入接口与数据采集模块相连接，温度采集模块、电压采集模块、电流采集模块、氢气浓度采集模块分别通过变送器调节4-20mA的电流信号或0-10V电压信号后输入到模拟量输入模块中，模拟量输入模块将模拟量转换后数字量后再将数据输入到PLC控制器中。模拟量输入模块选用SM1231。在本实施例中，上位机通过以太网交换机与PLC控制器进行通讯，主要用于接收PLC控制模块传过来的铝空气电池工作参数，同时上位机也可以向PLC控制器发送命令信号来对执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于PLC的铝空气电池管理控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、上位机、触摸屏、以太网交换机、数据采集模块、停止模块、启动模块和执行模块，所述PLC控制器分别与以太网交换机、数据采集模块、执行模块、启动模块和停止模块相连；所述的执行模块包括分别连接在PLC控制器上的继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器五、继电器六、继电器七和驱动器模块。

【技术特征摘要】
1.基于PLC的铝空气电池管理控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、上位机、触摸屏、以太网交换机、数据采集模块、停止模块、启动模块和执行模块，所述PLC控制器分别与以太网交换机、数据采集模块、执行模块、启动模块和停止模块相连；所述的执行模块包括分别连接在PLC控制器上的继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器五、继电器六、继电器七和驱动器模块。2.根据权利要求1所述的基于PLC的铝空气电池管理控制系统，其特征在于：所述的执行模块还包括分别连接在继电器一、继电器二、继电器四、继电器五、继电器六、继电器七上的过滤泵、排氢风扇、水泵、散热电磁阀、回流直通阀和声光报警器。3.根据权利要求1所述的基于PLC的铝空气电池管理控制系统，其特征在于：所述的继电器三与负载相连接。4.根据权利要求1所述的基于PLC的铝空气电池管理控制系统，其特征在于：所述的执行模块还包括散热风扇和轴流风机，所述散热风扇和轴流风机与所述驱动器模块相连。5.根据权利要求1所述的基于PLC的铝空气电池管理控制系统，其特征在于：所述的启动模块由延时启动开关电路和锂电池组成，所述的锂电池通过延时启动开关电路与所述PLC控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖忠喜，
申请(专利权)人：赖忠喜，台州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33