一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，包括蓄电池在线监测管理装置、在线测量模块、CPU主控模块、显示操作模块、电池维护模块、工作电源模块和上位机通信模块；CPU主控模块用于进行数据处理和控制对蓄电池的维护，能够通过采集到的数据对需要进行维护的蓄电池进行报警而后控制电池维护模块进行维护，本发明专利技术具有系统主要有3个功能，分别是在线实时监控、均衡功能、活化功能，在线实时监控功能能够通过数值变化对于当前蓄电池的使用以及寿命有一个合理的预估；均衡功能能够保证电池组内部单体电池间的差值符合使用范围；活化功能能够保证电池内部化学变化能够保持循环反应的活性，减少盐化的现状，稳定电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统
本专利技术涉及控制系统
，具体为一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统。
技术介绍
蓄电池广泛应用在各行各业，目前行业内电源对蓄电池组充电方式均采用整组总电压充电模式，不能保证蓄电池组中每节蓄电池电压的一致性，这将会导致蓄电池组中出现过充电或欠充电现象；随着充、放电的循环往复，这种差异会不断增大。蓄电池过充电会导致蓄电池充爆、鼓包、膨胀等现象发生，而欠充电则会导致整组蓄电池容量不足，达不到安全使用标准，最终造成蓄电池组的真实使用寿命变短，提前报废，污染环境。传统的蓄电池检测系统只局限于在线检测电池的电压、电流与环境温度等参数，并不具备对蓄电池组进行在线主动均衡调节，智能维护管理蓄电池组。除此之外，据数据统计目前电源事故原因中有65％都是由于蓄电池失效导致；铅酸蓄电池失效的原因有很多种，如硫化、失水、热失控、极板软化等，失水和热失控一般都是维护不当导致，极板软件是原材料制造原因，只有硫化是由于蓄电池在运行中长期处在浮充模式下产生的盐化物，叫硫酸盐结晶体。硫酸盐结晶体是一种绝缘体，他附在极板上会减少板板的化学反应面积，同时隔绝硫酸与极板的化学，破坏原本可逆的循环，导致硫酸铅部分不可逆，蓄电池内阻变大，提前老化。为防止硫化，电源设计是会采用定期均充的模式来减少老化率，使蓄电池的硫酸铅循环可逆，运行中数据统计，这种方式无法消除硫酸盐结晶体，整组的均充方式没有针对性，不能针对其中的某节进行去硫化；针对这单节活化市面上也有离线活化仪，但是采用离线活化仪活化需要把运行中的蓄电池组退出运行，并把需要活化的蓄电池拆出来在试验室进行活化，这种离线活化模式增加运行风险，得不到安全保障。综上所述，对企业来说需要一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统能够解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，包括蓄电池在线监测管理装置、在线测量模块、CPU主控模块、显示操作模块、电池维护模块、工作电源模块和上位机通信模块；在线测量模块用于采集到蓄电池组数据，能够对于蓄电池的电流、电压、电动势、内阻、电池容量等电力系数进行一个实时的在线监测，通过数值变化对于当前蓄电池的使用以及寿命有一个合理的预估；CPU主控模块用于进行数据处理和控制对蓄电池的维护，能够通过采集到的数据对需要进行维护的蓄电池进行报警而后控制电池维护模块进行维护；显示操作模块用于显示CPU主控模块处理之后得到的数据以及显示警告；电池维护模块用于根据CPU主控模块处理之后得到的数据对蓄电池进行相应的维护处理，能够使得电池进行维护之后延长电池的使用寿命以及电池的使用效率；工作电源模块用于所有工作模块提供稳定可靠的工作电源；上位机通信模块用于把CPU主控模块处理之后得到的数据上传到上位机进行集中监控管理，方便操作人员通过上位机实现远程遥控，把信号上传到上位机进行集中监控管理；工作电源模块的输出端与CPU主控模块的输入端相连接，CPU主控模块的输出端与在线测量模块、显示操作模块、电池维护模块、上位机通信模块的输入端相连接，电池维护模块的输出端与需要维护的蓄电池的输入端相连接。进一步的，在线测量模块包括单体电压测量单元、组电压测量单元、环境温度测量单元、内阻测量单元和电流采集单元；单体电压测量单元用于测量单体蓄电池的电压；组电压测量单元用于测量蓄电池组的电压；环境温度测量单元用于测量蓄电池的温度；内阻测量单元用于测量蓄电池内部电路的电阻；电流采集单元用于采集蓄电池的电流；单体电压测量单元、组电压测量单元、环境温度测量单元、内阻测量单元和电流采集单元的输出端与CPU主控模块的输入端相连接。进一步的，CPU主控模块包括触发单元、数据评分单元、数据分析单元和通道切换单元；触发单元用于控制在线测量模块的数据采集频率，能够在蓄电池出现问题需要维护的时及时将问题及时上报；数据评分单元用于将采集到的数据与数据库中设定安全数据进行对比并且给予评分；数据分析单元用于对采集到的数据根据数据库中的数据进行分析并得出该蓄电池是否需要进行维护的结果；通道切换单元用于对需要维护的蓄电池进行电路切换，方便对需要进行维护的蓄电池进行脉冲活化或者电池均衡；触发单元的输出端与数据评分单元的输入端进行连接，数据评分单元的是输出端与数据分析单元的输入端进行连接，数据分析单元的输出端与通道切换单元的输入端进行连接。进一步的，电池维护模块包括脉冲活化单元和数字化DC/DC电源单元；脉冲活化单元用于对需要维护的蓄电池进行脉冲活化，能够保证电池内部化学变化能够保持循环反应的活性，减少盐化的现状，稳定电池的性能；数字化DC/DC电源单元用于对需要维护的蓄电池进行电池均衡，能够保证电池组内部单体电池间的差值符合使用范围，使得不影响电池组的使用以及预防差值过大引起的事故；脉冲活化单元和数字化DC/DC电源单元的输出端与需要维护的蓄电池的输入端进行连接。进一步的，显示操作模块为显示屏，显示屏用于显示CPU主控模块处理之后得到的数据。进一步的，上位机通信模块包括上位机、信号上传单元和远程控制单元，信号上传单元用于将CPU主控模块处理之后的数据上传至上位机，远程控制单元用于实现通过上位机对CPU主控模块进行控制；信号上传单元的输出端与上位机的输入端进行连接，上位机的输处端与远程控制单元的输入端进行连接。进一步的，所述数据评分单元将某时间段采集到的数据与数据库中设定安全数据进行对比，采集到的数据处在安全数据的范围内则给集合A中相对应时间段的数字加上t分；所述数据分析单元根据以下公式进行分析：其中，集合A＝{x1、x2、x3...xn}，x1、x2、x3...xn分别为采集到的数据不同时间段的记录得分，N为不同时间段得分之间差值比的设定阈值，当根据公式计算得出的结果大于N时就表示蓄电池出现问题需要发出警告并对蓄电池进行维护。进一步的，蓄电池在线监测管理装置包括外箱体、内箱体、第一安装板、第二安装板、安装隔板、缓冲弹簧、滚珠和限位组件，内箱体放置于外箱体的内部，内箱体的两端设有第二安装板，外箱体的两侧设有第一安装板，第一安装板内部设有限位组件，限位组件能够使得内箱体在放入外箱体之后不会再脱离外箱体，外箱体的箱壁内部设有若干安装隔板，相邻安装隔板之间设有缓冲弹簧，缓冲弹簧能够将滚珠利用自身的弹性使得滚珠不会移动位置除非滚珠被外力顶回外箱体的箱壁中，缓冲弹簧的右端放置有滚珠，滚珠能够加减少将内箱体放入外箱体时的摩擦力，滚珠的一侧透过外箱体的箱壁。进一步的，限位组件包括移动凹槽、磁性金属板、磁性相吸金属板、限定板和移动块，移动凹槽设在第一安装板的内部，移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，其特征在于：包括蓄电池在线监测管理装置、在线测量模块、CPU主控模块、显示操作模块、电池维护模块、工作电源模块和上位机通信模块；/n所述在线测量模块用于采集到蓄电池组数据；/n所述CPU主控模块用于进行数据处理和控制对蓄电池的维护；/n所述显示操作模块用于显示CPU主控模块处理之后得到的数据以及显示警告；/n所述电池维护模块用于根据CPU主控模块处理之后得到的数据对蓄电池进行相应的维护处理；/n所述工作电源模块用于所有工作模块提供稳定可靠的工作电源；/n所述上位机通信模块用于把CPU主控模块处理之后得到的数据上传到上位机进行集中监控管理；/n所述工作电源模块的输出端与CPU主控模块的输入端相连接，所述CPU主控模块的输出端与在线测量模块、显示操作模块、电池维护模块、上位机通信模块的输入端相连接，所述电池维护模块的输出端与需要维护的蓄电池的输入端相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，其特征在于：包括蓄电池在线监测管理装置、在线测量模块、CPU主控模块、显示操作模块、电池维护模块、工作电源模块和上位机通信模块；
所述在线测量模块用于采集到蓄电池组数据；
所述CPU主控模块用于进行数据处理和控制对蓄电池的维护；
所述显示操作模块用于显示CPU主控模块处理之后得到的数据以及显示警告；
所述电池维护模块用于根据CPU主控模块处理之后得到的数据对蓄电池进行相应的维护处理；
所述工作电源模块用于所有工作模块提供稳定可靠的工作电源；
所述上位机通信模块用于把CPU主控模块处理之后得到的数据上传到上位机进行集中监控管理；
所述工作电源模块的输出端与CPU主控模块的输入端相连接，所述CPU主控模块的输出端与在线测量模块、显示操作模块、电池维护模块、上位机通信模块的输入端相连接，所述电池维护模块的输出端与需要维护的蓄电池的输入端相连接。


2.根据权利要求1所述的一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，其特征在于：所述在线测量模块包括单体电压测量单元、组电压测量单元、环境温度测量单元、内阻测量单元和电流采集单元；
所述单体电压测量单元用于测量单体蓄电池的电压；
所述组电压测量单元用于测量蓄电池组的电压；
所述环境温度测量单元用于测量蓄电池的温度；
所述内阻测量单元用于测量蓄电池内部电路的电阻；
所述电流采集单元用于采集蓄电池的电流；
所述单体电压测量单元、组电压测量单元、环境温度测量单元、内阻测量单元和电流采集单元的输出端与CPU主控模块的输入端相连接。


3.根据权利要求2所述的一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，其特征在于：所述CPU主控模块包括触发单元、数据评分单元、数据分析单元和通道切换单元；
所述触发单元用于控制在线测量模块的数据采集频率；
所述数据评分单元用于将采集到的数据与数据库中设定安全数据进行对比并且给予评分；
所述数据分析单元用于对采集到的数据根据数据库中的数据进行分析并得出该蓄电池是否需要进行维护的结果；
所述通道切换单元用于对需要维护的蓄电池进行电路切换；
所述触发单元的输出端与数据评分单元的输入端进行连接，所述数据评分单元的是输出端与数据分析单元的输入端进行连接，所述数据分析单元的输出端与通道切换单元的输入端进行连接。


4.根据权利要求3所述的一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，其特征在于：所述电池维护模块包括脉冲活化单元和数字化DC/DC电源单元；
所述脉冲活化单元用于对需要维护的蓄电池进行脉冲活化；
所述数字化DC/DC电源单元用于对需要维护的蓄电池进行电池均衡；
所述脉冲活化单元和数字化DC/DC电源单元的输出端与需要维护的蓄电池的输入端进行连接。


5.根据权利要求4所述的一种具有数据化模型的蓄电池在线监测管理系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊科文，
申请(专利权)人：珠海市科宏电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44