一种新能源汽车电池监测系统技术方案

本发明专利技术提供的新能源汽车电池监测系统，利用中央处理装置、温度传感器、信号处理电路、电压传感器、电流传感器、图像采集装置、图像处理装置、显示装置、存储装置、无线传输装置以及手机对新能源汽车电池的温度信号、电压信号、电流信号以及图像信息进行监测，工作人员能够通过显示装置或手机实施获知新能源汽车电池的温度信号，进而及时了解电池运行状况，同时，工作人员还能够通过显示装置或手机实时获知新能源汽车电池的电压信号和电流信号，工作人员能够估算电池剩余寿命，工作人员还能够通过显示装置或手机实时获知新能源汽车电池的图像信息，工作人员能够及时获知电池是否发生变形或液体泄漏等故障。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电池监测系统
本专利技术涉及智能监控领域，尤其涉及一种新能源汽车电池监测系统。
技术介绍
环境污染和能源危机成为当下发展的两大问题，因此汽车电动化技术以其绿色环保、节能减排等独特优势，得到了广泛的研究。电池作为汽车电动化技术的关键所在，其性能对电动汽车的使用安全以及发展前景具有重大影响。汽车常用的电池为锂电池，对锂电池的热管理是安全监测的一个重点。动力锂电池以其能量密度高、使用寿命长、绿色环保等优点，在交通运输和工业生产等领域都有广泛应用。然而，锂电池在充放电循环使用过程中，受温度、自放电率、放电深度、放电倍率等因素的影响，其容量和寿命不断衰减。当电池容量下降为初始容量的70%时，电池的性能将无法满足供电技术要求，必须进行维护或更换，否则会给工业生产带来严重的危害。因此，有必要对动力锂电池的剩余寿命进行分析研究，以便最大限度地利用电池的剩余容量，保障企业安全生产。动力锂电池具有绿色环保，循环利用年限长、存储产量高、体积重量小等优点，其作为重要的新兴能源之一，已经在工业生产中得到广泛的应用。电池组在循环工作过程中会出现如单体温度过高，电流过大、过放电和过充电等情况，进而导致电池的寿命缩短，甚至引发电池爆炸等安全事故。因此有必要对动力锂电池的运行状态进行实时监测和管理，以提高供电系统的可靠性和自动化程度，保障安全生产。理想的动力锂电池，循环充放电过程不会发生不可逆的消耗，电池寿命不会衰减。但实际上，电池内部在充放电过程中会发生非常复杂的物理化学反应。某些反应会造成活性物质的不可逆消耗，必然导致电池的充放电效率大大降低，电池的容量和寿命快速衰减。环境温度对电池寿命的影响。温度过高或过低，都会降低电池寿命。温度降低，电池内部电极材料的活性降低，电解液的内阻和粘度升高，离子扩散困难，电池充放电不易进行。温度升高，电池产生热量增大，从而破坏电池材料的结构，电池容量降低。因此需要监测锂电池状态情况的系统，目前的监测装备普遍存在可靠性差，智能化程度低、无法灵活上传监测结果等问题。
技术实现思路
因此，为了克服上述问题，本专利技术利用中央处理装置、温度传感器、信号处理电路、电压传感器、电流传感器、图像采集装置、图像处理装置、显示装置、存储装置、无线传输装置以及手机对新能源汽车电池的温度信号、电压信号、电流信号以及图像信息进行监测，工作人员能够通过显示装置或手机实施获知新能源汽车电池的温度信号，进而及时了解电池运行状况，同时，工作人员还能够通过显示装置或手机实时获知新能源汽车电池的电压信号和电流信号，当新能源汽车电池的电压下降至截止电压时，采用安时计量法累积计算电池容量，根据测得的实际容量和标称容量的关系，工作人员能够估算电池剩余寿命，工作人员还能够通过显示装置或手机实时获知新能源汽车电池的图像信息，工作人员能够及时获知电池是否发生变形或液体泄漏等故障。根据本专利技术的一种新能源汽车电池监测系统，新能源汽车电池监测系统包括中央处理装置、温度传感器、信号处理电路、电压传感器、电流传感器、图像采集装置、图像处理装置、显示装置、存储装置、无线传输装置以及手机；温度传感器用于采集新能源汽车电池的温度信号，电压传感器用于采集新能源汽车电池的电压信号，电流传感器用于采集新能源汽车电池的电路信号，图像采集装置用于采集新能源汽车电池的图像信息。其中，温度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接，信号处理电路的输出端、电压传感器的输出端以及电流传感器的输出端均与中央处理装置的ADC端口连接，图像处理装置的输出端与中央处理装置的输入端连接，显示装置的输入端和存储装置的输入端均与中央处理装置的输出端连接，中央处理装置通过无线传输装置与手机连接。优选的是，温度传感器用于采集新能源汽车电池的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，温度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的ADC端口连接。优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；其中，温度传感器的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。优选的是，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车电池监测系统，其特征在于，所述新能源汽车电池监测系统包括中央处理装置（1）、温度传感器（2）、信号处理电路（3）、电压传感器（4）、电流传感器（5）、图像采集装置（6）、图像处理装置（7）、显示装置（8）、存储装置（9）、无线传输装置（10）以及手机（11）；所述温度传感器（2）用于采集新能源汽车电池的温度信号，所述电压传感器（4）用于采集新能源汽车电池的电压信号，所述电流传感器（5）用于采集新能源汽车电池的电路信号，所述图像采集装置（6）用于采集新能源汽车电池的图像信息；其中，所述温度传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述图像采集装置（6）的输出端与所述图像处理装置（7）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端、所述电压传感器（4）的输出端以及所述电流传感器（5）的输出端均与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接，所述图像处理装置（7）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述显示装置（8）的输入端和所述存储装置（9）的输入端均与所述中央处理装置（1）的输出端连接，所述中央处理装置（1）通过所述无线传输装置（10）与所述手机（11）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电池监测系统，其特征在于，所述新能源汽车电池监测系统包括中央处理装置（1）、温度传感器（2）、信号处理电路（3）、电压传感器（4）、电流传感器（5）、图像采集装置（6）、图像处理装置（7）、显示装置（8）、存储装置（9）、无线传输装置（10）以及手机（11）；所述温度传感器（2）用于采集新能源汽车电池的温度信号，所述电压传感器（4）用于采集新能源汽车电池的电压信号，所述电流传感器（5）用于采集新能源汽车电池的电路信号，所述图像采集装置（6）用于采集新能源汽车电池的图像信息；其中，所述温度传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述图像采集装置（6）的输出端与所述图像处理装置（7）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端、所述电压传感器（4）的输出端以及所述电流传感器（5）的输出端均与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接，所述图像处理装置（7）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述显示装置（8）的输入端和所述存储装置（9）的输入端均与所述中央处理装置（1）的输出端连接，所述中央处理装置（1）通过所述无线传输装置（10）与所述手机（11）连接。2.根据权利要求1所述的新能源汽车电池监测系统，其特征在于，所述温度传感器（2）用于采集新能源汽车电池的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路（3），V1为经过所述信号处理电路（3）处理后的电压信号，所述信号处理电路（3）包括信号放大单元和信号滤波单元，所述温度传感器（2）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接。3.根据权利要求2所述的新能源汽车电池监测系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；其中，所述温度传感器（2）的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。4.根据权利要求3所述的新能源汽车电池监测系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何旭州，黄德开，袁德伦，阳兴见，张杨，
申请(专利权)人：四川赛蒙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51