蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及蓄电池监测技术领域，公开了蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统，包括检测探头、电流检测模块、数据采集器及上位机；检测探头的前端伸入到蓄电池外壳内部电解液适度高度；电流检测模块，设置有第一显示屏；数据采集器，设置有第二显示屏；多组蓄电池上位机，将来自数据采集器采集的整组蓄电池的多组整组蓄电池电解液失水故障信号发送到维护终端和移动终端，及时对蓄电池的电解液失水引起的故障和安全隐患进行监测和故障排查。蓄电池电解液失水故障远程监测系统还可以在小型机房内蓄电池省略掉数据采集器，甚至还可以再省略掉上位机，将单个蓄电池失水故障直接发送到的移动终端。

【技术实现步骤摘要】
蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统
本技术涉及蓄电池监测
，特别是涉及蓄电池电解液失水故障远程监测系统。
技术介绍
蓄电池作为一种化学电池，其内通常填充有电解液，例如硫酸的水溶液，而其极板通常由铅和铅的氧化物构成。为了提高蓄电池的使用寿命，现阶段多采用免维护蓄电池，例如阀控密封式铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池。该类蓄电池在设计初衷就限定了在使用阶段无需打开蓄电池外壳，因此，该类蓄电池整个外壳是通过浇注技术完整固化在一起的，并且该外壳多采用7-10mm厚的高强度的深色不透明的阻燃塑料制作，具有机械强度高、耐腐蚀、散热性好，而水蒸气、氢气和氧气密闭性能优良等特点，在一定程度上确保了蓄电池不因外壳而引起的失水、漏气、鼓胀和爆裂等情况的发生，较好地提高了蓄电池的寿命。然而该类蓄电池一旦出现故障需要对其内部进行检测时，就需要破坏蓄电池的外壳，以观察蓄电池内部的工作情况。引起蓄电池故障的原因很多，例如电解液失水、极板汇流条腐蚀、内阻增大、外壳爆裂等因素，其中，失水会导致电解液的水含量减少，直接影响蓄电池的电化学性能。具体的，蓄电池在长期使用过程中，会进行反复的充放电作业，而当充电电流过大，负极板的氧复合反应跟不上析氧的速度时，气体会顶开排气安全阀而造成电解液失水，另外若蓄电池外壳破裂也会使蓄电池的电解液的水量流失和减少，而当失水严重时，会造成蓄电池内部硫化甚至干枯，从而导致整个蓄电池的电性能失效。因此，在蓄电池在线运行的过程中，尤其是在需要保证蓄电池长期稳定运行的作业环境中，蓄电池的电解液含水量必须达标，即电解液的水含量必须大于预设值。然而目前的蓄电池的外壳多采用深色不透明阻燃材料制作，因此通常是通过监测蓄电池的电压、内阻、整组电流等电化学性能参数来分析和判断蓄电池的好坏，但无法对蓄电池电解液失水故障进行监测，从而也无法及时对蓄电池的电解液失水引起的故障和安全隐患进行监测和故障排查。
技术实现思路
本技术要解决的是现有监测装置只能对蓄电池部分故障，如内阻超标、温度失控和电压异常等故障进行测量和监测，而无法对蓄电池电解液失水故障进行直接地观察和远程监测的问题，其中包括厂家新制造和在在线运行的蓄电池。为了解决上述问题，本技术提供了蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测功能系统，在蓄电池外壳安装两个竖直金属探头，并伸入到蓄电池外壳内部的电解液当中适当高度，利用电解液导电的特性，若所述两个金属探头导通，电流“不为零”则说明这两个金属探头浸没在蓄电池内的电解液当中，蓄电池电解液水分保持正常；若所述两个金属探头不导通，电流“为零”，则说明蓄电池内的电解液已经失水严重，蓄电池内部出现电解液失水故障，且电解液液面已经低于所述两个金属探头末端的位置；所述检测电解液失水的两个金属探头中的电流“为零”的故障信号就通过蓄电池表面上的电流监测模块将故障信号发送到整组蓄电池的数据采集器上，所述数据采集器就通过有线或无线网络系统将所述故障信号发送到后台多组蓄电池故障处理的上位机，经过处理后的故障信息再通过有线或无线网络系统最终发送到各个维护终端或移动终端，通知维护人员前去维护和处理。本技术所提供蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统包括：伸入每个单体蓄电池外壳本体内部电解液之中的两个导电金属探头、每个蓄电池上的电流检测模块、数据采集器、检测和管理多组蓄电池的上位机、各个维护终端及移动终端，以及上述部件彼此之间通过有线或无线网络连接。所述电流检测模块安装在本单体蓄电池正极和负极之间，并由蓄电池正极和负极的接线端子连接给电流检测模块供电；所述每个电流检测模块均具有伸入对应的蓄电池内部的电解液腔的两个金属检测探头，伸入同一个所述电解液腔的两个所述金属探头之间通过所述电解液腔内的电解液导通或断开，以判断电解液失水故障；若所述电流检测模块检测到的该单体蓄电池两个金属探头的电流为“零”时，就将故障信号通过有线或无线方式发送至所述数据采集器；所述数据采集器接收所述各个电流检测模块上的电流信号和故障信号再发送至蓄电池组上位机，经过蓄电池组上位机处理后的数据和故障信号最后发生到各个维护终端或移动终端，以供维护人员知悉或前往处理故障和维护。所述每个电流检测模块内包括电流检测模块、检测电流分析判断模块、供电模块、无线模块或有线传输模块、数/模转换模块、数据处理模块；所述数据采集器内包括数据汇总模块、检测电流分析判断模块、供电模块、无线模块或有线传输模块、数据处理模块；所述上位机内包括多组电池组数据汇总模块、故障分析判断模块、供电模块、无线模块或有线传输模块、数据处理模块、数据存储模块，同时还接受和处理来自其它动力机房内蓄电池组的电流数据值和电解液失水故障模块；作为优选方案，所述蓄电池表面上的电流检测模块表面具有本单体显示蓄电池两个金属探头检测的电流数据值及电解液失水故障信号的第一显示屏；所述数据采集器表面上有显示整组蓄电池组各个单体蓄电池电解液失水故障第二显示屏。作为优选方案，所述两个金属探头在电解液中的高度一般宜设定在电解液容量上部失水量为10％位置为宜，当然这个高度只是参考建议位置，也可以根据用户具体要求设置再高或再低一点。作为优选方案，根据两个金属探头上通过的电流值大小可以判断蓄电池电解液失水严重程度，即若两个探头上通过的电流值大时，就说明两个金属探头浸入到电解液中长度较长；若两个探头上通过的电流值小时，就说明两个金属探头浸入到电解液中的长度就比较短浅或硫酸浓度比较少；若两个探头上通过的电流值为“零”，就说明两个金属探头已经没有电流通过了，说明两个金属探头已经与电解液液面完全断开接触了，电解液液面已经低于我们设定的最高位置了，本单体蓄电池电解液已经失水很严重而影响蓄电池的正常工作而出现故障了，提示维护人员需要进一步采取维护措施或者更新本单体蓄电池。若所述电流检测模块电流信号为零，则通过数模转换模块，将故障信号发送至所述数据采集器，同时在本单体蓄电池上的第一显示屏显示蓄电池电解液失水故障信号，数据采集器将各个单体蓄电池汇集接收到的故障告警信息发送至所述上位机，同时在数据采集器表面上的第二显示屏显示蓄电池电解液失水故障信息，所述上位机将接收到的所述告警信息经过数据汇总和处理后，最后通过有线或无线通信网络发送至各个维护终端和移动终端，通知维护人员前往维护和处理。所述两个金属探头穿过所述单体蓄电池外壳本体并竖直安装于所述蓄电池外壳本体上；所述两个金属探头通过信号连接线与本单体蓄电池表面上的电流检测模块相连；所述电流检测模块依靠与所述本单体蓄电池正极和负极端子分别相连供电；所述电流检测模块与所述数据采集器之间通过无线或有线通信连接。所述两个金属探头、电流检测模块以及其连接信号连接线、供电线均经过耐酸碱性处理过的耐酸碱性液体腐蚀的器材。进一步地，电流检测模块表面有本单体蓄电池的电流数据值及电流故障信号第一显示屏；整组蓄电池数据采集器表面也有整组蓄电池的电解液故障信号第二显示屏；进一步地，本技术技术蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统还可以省略掉整组蓄电池数据采集器，而直接将单体蓄电池电解液失水故障信号发送到上位机，经过多组上位机数据汇总和处理后的所述故障信号再发送到各个维护终端和移动终端。进一步地，本技术技术蓄电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统，其特征在于，包括至少一个检测探头与每个检测探头对应的电流检测模块、至少一个数据采集器及上位机、至少一个维护终端和移动终端；其中：所述检测探头，包括互相绝缘的两个金属探头，所述两个金属探头的前端从蓄电池外壳伸入到蓄电池外壳内部电解液适度高度之中，所述两个金属探头的后端连接至所述电流检测模块的前端；所述电流检测模块，设置有显示电流数据值和电解液失水故障信号的第一显示屏；所述电流检测模块的后端连接至数据采集器的前端；所述数据采集器，设置有显示各单体蓄电池的电解液失水故障信号的第二显示屏；所述数据采集器的后端连接至上位机；所述上位机，接收和处理来自所述各数据采集器采集的各整组蓄电池组的电流数据值和电解液失水故障信号，并发送到各个维护终端和移动终端。

【技术特征摘要】
1.蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统，其特征在于，包括至少一个检测探头与每个检测探头对应的电流检测模块、至少一个数据采集器及上位机、至少一个维护终端和移动终端；其中：所述检测探头，包括互相绝缘的两个金属探头，所述两个金属探头的前端从蓄电池外壳伸入到蓄电池外壳内部电解液适度高度之中，所述两个金属探头的后端连接至所述电流检测模块的前端；所述电流检测模块，设置有显示电流数据值和电解液失水故障信号的第一显示屏；所述电流检测模块的后端连接至数据采集器的前端；所述数据采集器，设置有显示各单体蓄电池的电解液失水故障信号的第二显示屏；所述数据采集器的后端连接至上位机；所述上位机，接收和处理来自所述各数据采集器采集的各整组蓄电池组的电流数据值和电解液失水故障信号，并发送到各个维护终端和移动终端。2.如权利要求1所述的蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统，其特征在于，所述检测探头的两个金属探头的后端通过信号连接线与所述蓄电池外壳表面上安装的所述电流检测模块相连；所述电流检测模块包括电解液失水故障电流检测模块、第一无线模块或有线传输模块、第一供电模块以及第一显示模块；所述第一供电模块的正极和负极分别通过供电线与蓄电池正极和负极连接供电；所述第一供电模块还与所述电解液失水故障电流检测模块连接；所述电解液失水故障电流检测模块通过所述第一显示模块与所述第一显示屏连接；所述第一无线模块或有线传输模块与所述电解液失水故障电流检测模块及对应的所述数据采集器连接。3.如权利要求1所述的蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统，其特征在于，所述数据采集器包括第二无线模块或有线传输模块、第二供电模块、第二显示模块以及故障信号及数据采集汇总模块；所述故障信号及数据采集汇总模块通过第二显示模块与所述第二显示屏连接；所述第二无线模块或有线传输模块、第二供电模块分别与所述故障信号及数据采集汇总模块相连；所述第二无线模块或有线传输模块还与所述电流检测模块以及所述上位机连接。4.如权利要求1所述的蓄电池电解液失水故障现场观察及远程监测系统，其特征在于，所述上位机，包括数据汇总模块、故障信号处理模块、第三无线模块或有线传输模块、第三供电模块以及第三显示模块；所述上位机除了接收和处理本组蓄电池组的电流数据值和电解液失水故障之外，还接收和处理来自其它动力机房蓄电池组的整组蓄电池电流数据值和电解液失水故障信息；同时将接收和处理后的所有电流数据值和电解液失水故障信息实时发送到各个维护终端和移动终端；所述故障信号处理模块与所述数据汇总模块、所述第三无线模块或有线传输模块、所述第三供电模块、所述第三显示模块连接；所述数据汇总模块还与所述第三显示模块连接；所述第三无线模块或有线传输模块还与所述多组数据采集器连接；所述维护终端和移动终端具有相关数据和故障显示功能，接收来自于所述上位机发送来的数据和故障信息；所述电流检测模块、所述数据采集器和所述上位机以及维护终端和移动终端均通过有线或无线网络实现单向或双向连接和通信。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：慕金汶，
申请(专利权)人：慕金汶，
类型：新型
国别省市：广东,44