一种基于STM的钒电池管理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于STM的钒电池管理装置，其特征在于：包括电解液检测单元、电池管理主控制器、通信单元、报警单元、风扇单元，所述电解液检测单元、通信单元、报警单元、风扇单元分别与所述电池管理主控制器相连接，所述电解液检测单元包括电解液温度检测单元，所述电池管理主控制器采用STM单片机，所述STM单片机内置有计时模块和AD转换器。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术能够对钒电池电解液的多项参数进行实时监测，当监测到某项参数异常时能够发出报警信号，特别是当监测到温度异常高时，能够先对电解液进行降温保护，在预定时间内没有降温成功时再进行报警。

A STM based vanadium battery management device

The invention provides a vanadium battery management system based on STM, which is characterized by comprising the electrolyte detection unit, battery management controller, communication unit, alarm unit, fan unit, the electrolyte detection unit, communication unit, alarm unit, fan unit is respectively connected with the battery management controller, wherein the electrolyte the detection unit includes an electrolyte temperature detection unit, the battery management controller using STM microcontroller, the STM MCU with built-in timing module and AD converter. The invention has the advantages that the invention can be a number of parameters on the electrolyte of vanadium battery real-time monitoring, when monitoring a parameter alarm signal can be abnormal, especially when monitoring the abnormal temperature is high, to the electrolyte temperature protection, then the alarm did not succeed in a predetermined period of time when cooling.

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM的钒电池管理装置
本专利技术涉及钒电池领域，尤其是涉及一种基于STM的钒电池管理装置。
技术介绍
钒电池具有功率大、容量大、效率高、寿命长(充放电可达十万次以上)、绿色环保等一系列独特优点，可以在风力发电、光伏发电、电动汽车供电、电网调峰等领域广泛应用。钒电池(VRB)是一种可以流动的电池，目前正在逐步进入商用化阶段。VRB作为一种化学的能源存储技术，和传统的铅酸电池、镍镉电池相比，它在设计上有许多独特之处，性能上也适用于多种工业场合，比如：可以替代油机、备用电源等。钒电池将存储在电解液中的能量转换为电能，这是通过两个不同类型的、被一层隔膜隔开的钒离子之间交换电子来实现的。电解液是由硫酸和钒混合而成的，酸性和传统的铅酸电池一样。由于这个电化学反应是可逆的，所以VRB电池既可以充电，也可以放电。充放电时，随着两种钒离子浓度的变化，电能和化学能相互转换。VRB电池由两个电解液池和一层层的电池单元组成。电解液池用于盛两种不同的电解液，每个电池单元由两个“半单元”组成，中间夹着隔膜和用于收集电流的电极。两个不同的“半单元”中盛放着不同离子形态的钒的电解液。每个电解液池配有一个泵，用于在封闭的管道中为每一个“半单元”输送电解液。当带电的电解液在一层层的电池单元中流动时，电子就流动到外部电路，这就是放电过程。当从外部将电子输送到电池内部时，相反的过程就发生了，这就是给电池单元中的电解液充电，然后再由泵输送回电解液池。钒电池系统的电化学性能受多因素影响，比如电解液温度、浓度、流量等，尤其是，电池充放电过程中产生热量，电池温度会逐渐升高，如果不加以监控，会影响电池的使用寿命，并且钒电池正极液中的五价钒在温度高于45摄氏度的情况下易析出五氧化二钒沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳毡纤维，恶化电堆性能，直至电堆报废，而电堆在长时间运行过程中电解液温度很容易超过45摄氏度,所以当钒电池工作时，需要一套严谨的钒电池管理系统，当检测出安全隐患时能够及时触发保护模式，必要时发出报警以通知工作人员。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种基于STM的钒电池管理装置，可以实现实时监测钒电池电解液的参数，当发现某项参数异常时发出警报，尤其是当发现温度异常时，能够自发启动降温模式进行降温，在预定时间内当温度恢复正常时停止降温，否则触发报警。本专利技术采用的技术方案是：一种基于STM的钒电池管理装置其特征在于：包括电解液检测单元、电池管理主控制器、通信单元、报警单元、风扇单元，所述电解液检测单元、通信单元、报警单元、风扇单元分别与所述电池管理主控制器相连接，所述电解液检测单元包括电解液温度检测单元，所述电池管理主控制器采用STM单片机，所述STM单片机内置有计时模块和AD转换器。进一步地，所述钒电池管理系统还包括PC监控管理系统，所述PC监控管理系统与所述通信单元相连接。进一步地，所述电解液温度检测单元采用数字集成温度传感器。进一步地，所述电解液检测单元还包括电解液压力检测单元、电解液流量检测单元、电解液液位检测单元、电解液浓度检测单元，所述电解液压力检测单元、电解液流量检测单元、电解液液位检测单元、电解液浓度检测单元分别与所述AD转换器相连接。进一步地，所述电解液压力检测单元采用陶瓷电容压力变送器，所述电解液流量检测单元采用电磁流量计，所述电解液液位检测单元采用超声波液位仪，所述电解液浓度检测单元采用浓度变送器。进一步地，所述风扇单元包括风扇。进一步地，所述报警单元包括电解液温度异常报警单元、电解液压力异常报警单元、电解液流量异常报警单元、电解液液位异常报警单元、电解液浓度异常报警单元。进一步地，当所述数字集成温度传感器监测到所述电解液的温度超过温度预定值时，所述电池管理主控制器控制所述风扇给电解液降温，同时触发所述计时模块对降温时间进行计时，若在预定时间内电解液的温度恢复到温度预定值及以下，所述风扇停止降温；若在预订时间内电解液的温度仍高于温度预定值，则触发温度异常报警单元进行报警。本专利技术与现有技术相比的有益效果为：本专利技术能够对钒电池电解液的多项参数进行实时监测，当监测到某项参数异常时能够发出报警信号，特别是当监测到温度异常高时，能够自发进行降温保护；采用数字集成温度传感器，测量精度高、转换时间快，方便测量和安装。附图说明图1是本专利技术一种基于STM的钒电池管理装置的结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合具体实施例和附图对本专利技术进行进一步的描述。参考图1，本专利技术采用的技术方案是：一种基于STM的钒电池管理装置，其特征在于：包括电解液检测单元、电池管理主控制器、通信单元、报警单元、风扇单元，所述电解液检测单元、通信单元、报警单元、风扇单元分别与所述电池管理主控制器相连接，所述电解液检测单元包括电解液温度检测单元，所述电池管理主控制器采用STM单片机，所述STM单片机内置有计时模块和AD转换器。所述钒电池管理系统还包括PC监控管理系统，所述PC监控管理系统与所述通信单元相连接。所述电解液温度检测单元采用数字集成温度传感器。所述电解液检测单元还包括电解液压力检测单元、电解液流量检测单元、电解液液位检测单元、电解液浓度检测单元，所述电解液压力检测单元、电解液流量检测单元、电解液液位检测单元、电解液浓度检测单元分别与所述AD转换器相连接。所述电解液压力检测单元采用陶瓷电容压力变送器，所述电解液流量检测单元采用电磁流量计，所述电解液液位检测单元采用超声波液位仪，所述电解液浓度检测单元采用浓度变送器。所述风扇单元包括风扇。所述报警单元包括电解液温度异常报警单元、电解液压力异常报警单元、电解液流量异常报警单元、电解液液位异常报警单元、电解液浓度异常报警单元。当所述数字集成温度传感器监测到所述电解液的温度超过温度预定值时，所述电池管理主控制器控制所述风扇给电解液降温，同时触发所述计时模块对降温时间进行计时，若在预定时间内电解液的温度恢复到温度预定值及以下，所述风扇停止降温；若在预订时间内电解液的温度仍高于温度预定值，则触发温度异常报警单元进行报警。本专利技术的工作过程如下：本专利技术主要是对钒电池的电解液进行监测，在使用时，陶瓷电容压力变送器、电磁流量计、超声波液位仪、浓度变送器分别将检测到的电解液压力、流量、液位、浓度数据传送到电池管理主控制器，由AD转换器转换成对应的数字信号后通过通信单元传送给PC监控管理模块。当监测到某项参数超过预定值时，触发对应的报警单元，如当监测到电解液浓度超过浓度预定值时，则触发电解液浓度异常报警单元进行报警。数字集成温度传感器将检测到的温度数字信号直接发送到电池管理主控制器，通过通信模块传送到PC监控管理单元，当检测到的温度数据高于温度预定值时，触发风扇对电池堆进行降温，同时计时模块开始计时，当电解液温度低于温度预定值时停止降温；当计时时间达到降温时间预定值时，电解液的温度仍然高于温度预定值，则触发电解液温度异常报警单元进行报警。以上显示了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的基本原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于STM的钒电池管理装置，其特征在于：包括电解液检测单元、电池管理主控制器、通信单元、报警单元、风扇单元，所述电解液检测单元、通信单元、报警单元、风扇单元分别与所述电池管理主控制器相连接，所述电解液检测单元包括电解液温度检测单元，所述电池管理主控制器采用STM单片机，所述STM单片机内置有计时模块和AD转换器。

【技术特征摘要】
1.一种基于STM的钒电池管理装置，其特征在于：包括电解液检测单元、电池管理主控制器、通信单元、报警单元、风扇单元，所述电解液检测单元、通信单元、报警单元、风扇单元分别与所述电池管理主控制器相连接，所述电解液检测单元包括电解液温度检测单元，所述电池管理主控制器采用STM单片机，所述STM单片机内置有计时模块和AD转换器。2.根据权利要求1所述的一种基于STM的钒电池管理装置，其特征在于：所述钒电池管理系统还包括PC监控管理系统，所述PC监控管理系统与所述通信单元相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于STM的钒电池管理装置，其特征在于：所述电解液温度检测单元采用数字集成温度传感器。4.根据权利要求1所述的一种基于STM的钒电池管理装置，其特征在于：所述电解液检测单元还包括电解液压力检测单元、电解液流量检测单元、电解液液位检测单元、电解液浓度检测单元，所述电解液压力检测单元、电解液流量检测单元、电解液液位检测单元、电解液浓度检测单元分别与所述AD转换器相连接。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宏，
申请(专利权)人：天津迪艾信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12