一种蓄电池的智能监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种蓄电池的智能监测系统，它包括主控制器，以及分别与主控制器连接的电流传感器、计算机单元和若干采样盒；所述主控制器包括内置的电源模块、无线通信模块、内阻监测模块、分析测试单元、时钟电路和存储单元；所述电流传感器还与电池箱的正负极连接用于采集电流信号；所述采样盒包括通信接口P1、采集口P2和通信接口P3，所述采集口P2与电池箱中的N个单体蓄电池分别连接用于采集数据信号；它采用主控制器中设有内阻监测模块并结合采集口与单体电池分别连接的结构从而克服现有技术监测数据误差大的缺陷，有利于精准分析判断蓄电池的实际使用状况，保障运行安全，整体结构简单，安装和使用方便；它广泛适用于蓄电池作业配套使用。

An intelligent monitoring system for battery

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池的智能监测系统
本技术涉及蓄电池管理设备，尤其涉及一种蓄电池的智能监测系统。
技术介绍
地铁等轨道交通已被广泛使用，地铁列车上的蓄电池箱主要用于无高压时紧急负载使用，包括应急通风、照明、开关门、通讯等；目前地铁列车的蓄电池使用和维护存在以下问题：①蓄电池是串联成组使用，随着使用年限的增加，蓄电池的一致性会越来越差，部分较差的电池会拉低整组电池的性能，出现供电故障；②电池箱定期的容量测试工作最短也有1年的间隔，而蓄电池出现退化趋势至完全退化只需要1个月的时间，两者之间存在测试盲区，若在此期间个别蓄电池出现故障，检修人员无法得知，并且现有技术中对蓄电池的监测大都采用手工操作，检测数据误差大；③蓄电池箱在列车正常运行过程中长期接受车载充电设备充电，当充电机输出出现故障时，会造成蓄电池箱过充电或者欠充电，若不能及时发现，轻则造成蓄电池寿命缩减，重则蓄电池箱直接报废；④碱性蓄电池在充电过程中会有副反应产生，主要是分解电解液中的水，造成碱性蓄电池中电解液的减少，当蓄电池液面过低，会造成蓄电池容量不足，无法满足车辆紧急负载的要求，造成运营事故，同时当蓄电池液面低于蓄电池极板位置时，可能会导致蓄电池短路，轻则缩短蓄电池的寿命，重则造成蓄电池起火爆炸等安全事故的发生，而现有技术一般采用目视监测蓄电池的液面，人工操作，工作量大，效率低。申请号2016109978108公开了一种轨道交通车载蓄电池在线监测系统，它利用控制模块结合多个相同监测模块可在线实时监测蓄电池的使用过程，有利于自动化管理蓄电池，但它存在结构复杂，制作不便的问题，同时蓄电池内阻在线测量容易受到充电设备纹波和谐波的干扰，造成监测的数据误差较大，不利于精准判断蓄电池的实际使用状况。
技术实现思路
针对上述情况，本技术的目的在于提供一种蓄电池的智能监测系统，它采用主控制器中设有内阻监测模块并结合采样盒中采集口与单体蓄电池分别连接的结构从而克服现有技术监测数据误差大的缺陷，有利于掌握蓄电池使用过程中的各项参数，诊断蓄电池的健康状况，并及时提供预警信息，保障运行安全，整体结构科学合理、简单紧凑，安装和使用方便，市场前景广阔，便于推广使用。为了实现上述目的，一种蓄电池的智能监测系统，它包括主控制器，以及分别与主控制器连接的电流传感器、计算机单元和若干采样盒；所述主控制器包括内置的电源模块、无线通信模块、内阻监测模块、分析测试单元、时钟电路和存储单元；所述电流传感器还与电池箱的正负极连接用于采集电流信号；所述采样盒包括通信接口P1、采集口P2和通信接口P3，所述通信接口P1和通信接口P3分别与主控制器连接，所述采集口P2与电池箱中的N个单体蓄电池分别连接用于采集数据信号。为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是：所述电池箱由M个单体蓄电池串联而成，所述采样盒的设置数量≥M/N。所述电池箱内M个单体蓄电池的数量为50～400。所述采集口P2与电池箱中的2～10个单体蓄电池分别连接。所述若干个采样盒中的通信接口P1和通信接口P3顺次串联后再与主控制器连接，且每个采样盒中的采集口P2与对应的N个单体蓄电池分别连接。所述采样盒的采集口分别经电压传感器、温度传感器和液面感应器与电池箱中的N个单体蓄电池分别连接。本技术相比现有技术所产生的有益效果：(Ⅰ)本技术采用主控制器包括内阻监测模块，利用内阻监测模块发出单电流脉冲放电，可实现在蓄电池浮充状态下测量其内阻值，从而得到精准稳定的内阻数据，便于精准分析判断蓄电池的实际使用状况，保障设备的安全运行；(Ⅱ)本技术利用采样盒中的采集口P2与对应单体蓄电池中分别连接的结构，从而实现精准采集各单体蓄电池的参数信号，有利于准确分析判断各单体蓄电池的实际使用状况，只需对有故障的单体蓄电池进行维修或更换，维护速度快且费用低；(Ⅲ)本技术利用采样盒经液面感应器与蓄电池连接，以及液面感应器采用薄片式结构并内置高速信号处理芯片，适合在狭小的空间内安装，并突破了容器壁厚的影响，可实现对蓄电池内液面高度进行非接触式检测，能有力保障蓄电池的安全运行；(Ⅳ)本技术采用主控制器中设有内阻监测模块并结合采样盒中采集口与单体蓄电池分别连接的结构从而克服现有技术监测数据误差大的缺陷，有利于掌握蓄电池使用过程中的各项参数，诊断蓄电池的健康状况，并及时提供预警信息，保障运行安全，整体结构科学合理、简单紧凑，安装和使用方便，具有显著的经济效益和社会效益。本技术广泛适用于蓄电池作业配套使用。下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。附图说明构成本申请一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为本技术的整体结构框图。图2为本技术中采样盒的结构框图。具体实施方式参照图1～图2，本技术是这样实现的：一种蓄电池的智能监测系统，它包括主控制器，以及分别与主控制器连接的电流传感器、计算机单元和若干采样盒；所述主控制器包括内置的电源模块、无线通信模块、内阻监测模块、分析测试单元、时钟电路和存储单元；所述电流传感器还与电池箱的正负极连接用于采集电流信号；所述采样盒包括通信接口P1、采集口P2和通信接口P3，所述通信接口P1和通信接口P3分别与主控制器连接，所述采集口P2与电池箱中的N个单体蓄电池分别连接用于采集数据信号。参考图1所示，本技术中电池箱由M个单体蓄电池串联而成，一般电池箱内设置50～400个单体蓄电池，所述采样盒的设置数量≥M/N，所述采集口P2一般与电池箱中的2～10个单体蓄电池分别连接；利用串联电路中电流相等的原理，设置一个电流传感器可对电池箱的干线电流信号进行采集并发送给主控制模块进行分析判定蓄电池所处状态，如浮充、均充或放电状态等，使得整个结构简单可靠；所述若干个采样盒中的通信接口P1和通信接口P3顺次串联后再与主控制器连接，且每个采样盒中的采集口P2与对应的N个单体蓄电池分别连接，采用该种结构便于采集电池箱中每个单体蓄电池的参数信号，从而精准判断各单体蓄电池的使用状况，同时采用串接采样盒的方式，可使整体结构简单，安装和使用方便，制作成本低。本技术中主控制器为核心部件，包括内置的电源模块、无线通信模块、内阻监测模块、分析测试单元、时钟电路、存储单元和通信电路；电源模块用于提供工作电源，通讯电路用于完成主控制器与采样盒、计算机单元、电流传感器之间的数据通信，所述内阻监测模块和分析测试单元用于对蓄电池的电压、电流、液面、温度、内阻等参数进行计算、分析判断；主控制器还设有USB接口与计算机单元之间进行数据交互，计算机单元可对数据进行下载储存，以及生成相应的检测报告；所述主控制器可通过无线通信模块将数据传输至云端，便于通过手机APP端或网页端实时查看数据信号，同时主控制器还可设置以太网接口和MVB轨道车辆通信接口，实现与列车控制和管理系统进行通信。结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池的智能监测系统，其特征在于包括主控制器，以及分别与主控制器连接的电流传感器、计算机单元和若干采样盒；所述主控制器包括内置的电源模块、无线通信模块、内阻监测模块、分析测试单元、时钟电路和存储单元；所述电流传感器还与电池箱的正负极连接用于采集电流信号；所述采样盒包括通信接口P1、采集口P2和通信接口P3，所述通信接口P1和通信接口P3分别与主控制器连接，所述采集口P2与电池箱中的N个单体蓄电池分别连接用于采集数据信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池的智能监测系统，其特征在于包括主控制器，以及分别与主控制器连接的电流传感器、计算机单元和若干采样盒；所述主控制器包括内置的电源模块、无线通信模块、内阻监测模块、分析测试单元、时钟电路和存储单元；所述电流传感器还与电池箱的正负极连接用于采集电流信号；所述采样盒包括通信接口P1、采集口P2和通信接口P3，所述通信接口P1和通信接口P3分别与主控制器连接，所述采集口P2与电池箱中的N个单体蓄电池分别连接用于采集数据信号。


2.根据权利要求1所述的蓄电池的智能监测系统，其特征在于所述电池箱由M个单体蓄电池串联而成，所述采样盒的设置数量≥M/N。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊代林，刘洋，贾琦，王良勇，肖怀深，熊定超，毛震，刘港，任世丰，
申请(专利权)人：长沙勤凯智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43