一种用于电动车的超级电容电池保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于电动车的超级电容电池保护装置，属于电容电池技术领域；本发明专利技术包括检测模块、处理器、显示模块和自检模块，处理器包括分析模块、处理模块和预警模块；本发明专利技术中通过设置检测模块，检测模块用于检测超级电容电池在运行状态下的运行信息以及环境信息，为后续的数据计算奠定了基础，为企业的能源控制分析提供了多样化的数据支持，克服了现有方案中采集的数据单一的问题；通过设置分析模块和处理模块将检测的各项数据进行联立计算，得出预警值，利用预警模块将预警值与预设的预警阈值进行比对，得到代表超级电容电池运行状态的对比结果，实现对超级电容电池在运行状态的监控和保护。状态的监控和保护。状态的监控和保护。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动车的超级电容电池保护装置


[0001]本专利技术涉及电容电池
，更具体地说，它涉及一种用于电动车的超级电容电池保护装置。

技术介绍

[0002]超级电容器作为一种新型的储能器件因其无可替代的优越性，受到广大科研工作者的重视。根据储能原理有双电层电容器和法拉第准电容器两种类型，化学电池是通过电化学反应，产生法拉第电荷转移来储存电荷的，而超级电容器的电荷储存发生在电极、电解质的形成的双电层上以及在电极表面进行欠电位沉积、电化学吸附、脱附和氧化还原产生的电荷的迁移。超级电容电池是超级电容器和二次电池的结合体，与传统的超级电容器和二次电池相比，超级电容电池的比功率是电池的10倍以上，储存电荷的能力远比超级电容器高。
[0003]电动车在利用超级电容电池作为储能装置时，电动车在进行较大功率输出时，超级电容电池放电功率过大会严重缩短电池的使用寿命，因此需要监控超级电容电池的运行状态来对电池起到保护作用，避免超级电容电池的损坏。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于电动车的超级电容电池保护装置，解决以下技术问题：(1)需要监控超级电容电池的运行状态来对电池起到保护作用。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种用于电动车的超级电容电池保护装置，包括检测模块、处理器、显示模块和自检模块；
[0007]检测模块用于收集超级电容电池在运行状态下的运行信息以及环境信息，并将运行信息和环境信息发送至分析模块；
[0008]处理器包括分析模块、处理模块和预警模块；分析模块用于对接收到的运行信息和环境信息进行分析处理，得到分析数据，并将分析数据发送至处理模块中；
[0009]处理模块用于将分析数据中的环境影响因子、电池温度变化率以及电压变化值电池温度变化率进行联立计算，获得预警值；
[0010]预警模块用于将处理模块发送的预警值与预设的预警阈值进行比对操作，得到比对结果；
[0011]显示模块用于显示预警模块发送的比对结果，并实时显示检测模块采集的运行信息和环境信息；
[0012]自检模块为带有控制器的电阻，用于确定超级电容电池控制电流泄漏的能力。
[0013]根据本专利技术进一步的方案，所述运行信息包括电池温度数据和电池实时电压数据；环境信息包括环境温度数据和环境湿度数据；检测模块为环境温度传感器、环境湿度传
感器、电池温度传感器和电压表的集合，分别用于检测环境温度数据、环境湿度数据、电池温度数据和电池实时电压数据，通过检测上述运行信息和环境信息，为后续处理器的数据计算奠定了基础，为企业的能源控制分析提供了多样化的数据支持，克服了现有方案中采集的数据单一的问题。
[0014]根据本专利技术进一步的方案，分析模块进行分析处理的具体操作步骤包括：
[0015]步骤A1：获取超级电容电池运行过程中任意两个不同的时间点并分别设定为第一运行时间点和第二运行时间点，获取第一运行时间点和第二运行时间点的时间差并标记为T；
[0016]步骤A2：获取环境信息中的环境温度数据和环境湿度数据，将第一运行时间点和第二运行时间点之间的环境温度平均值设定为WDi，将第一运行时间点和第二运行时间点之间的环境湿度平均值设定为SDi，通过计算式HJY＝a1
×
WDi|+a2
×
SDi获得环境影响因子，其中HJY表示为环境影响因子，a1、a2表示为预设的比例系数且不为零；
[0017]步骤A3：获取运行信息中的电池实时电压数据，获取第一运行时间点和第二运行时间点时电池实时电压数据的差值设定为DYi；利用计算式获取电压变化值，其中DYZ表示为电压变化值，lgn表示为预设的比例系数且n为大于零的自然数，DY0表示为电池实时电压数据，T为第一运行时间点和第二运行时间点的时间差；
[0018]步骤A4：获取运行信息中的电池温度数据，将第一运行时间点和第二运行时间点之间的电池温度差值设定为DCWi，利用公式算式获得电池温度变化率，其中W
DCWi
表示为电池温度变化率，a3表示为预设的比例系数且不为零。
[0019]根据本专利技术进一步的方案，分析数据包括环境影响因子、电池温度变化率以及电压变化值。
[0020]根据本专利技术进一步的方案，处理模块进行联立计算的具体步骤包括：获取电压变化值、环境影响因子和电池温度变化率，利用公式获取超级电容电池的预警值YJZ，其中DCW0为实时电池温度数据，α为预设的比例系数。
[0021]根据本专利技术进一步的方案，预警模块进行比对操作的具体步骤包括：
[0022]步骤B1：当YJZ≥YJZm时，判定超级电容电池出现故障，并生成红色保护信号发送至显示模块，同时暂停超级电容电池的放电或者充电流程，需工作人员对超级电容电池进行检修作业；
[0023]步骤B2：当YJZn＜YJZ＜YJZm时，判定超级电容电池处于临界状态，生成黄色预警信号发送至显示模块，工作人员确认超级电容电池的电池温度数据和电池实时电压数据；当电池温度数据或者电池实时电压数据任意一项超过设定的电池温度阈值和电压阈值时，暂停超级电容电池的放电或者充电流程；当电池温度数据和电池实时电压数据均没有超过设定的电池温度阈值和电压阈值时，维持超级电容电池的运行状态；
[0024]步骤B3：当YJZ≤YJZn时，判定超级电容电池处于正常状态，生成绿色工作信号发送至显示模块，超级电容电池继续工作。
[0025]根据本专利技术进一步的方案，比对结果包括红色保护信号、黄色预警信号和绿色工
作信号。
[0026]根据本专利技术进一步的方案，自检模块为带有控制器的电阻，使用时将电阻与超级电容电池串联，自检模块用于确定超级电容电池控制电流泄漏的能力，避免漏电流过大造成超级电容电池的发热，影响电池的寿命，起到了对超级电容电池预先保护的作用，自检模块进行自检的步骤包括：
[0027]步骤C1：采集电阻两端的电压，将电阻两端的电压设定为U
R
,同时将超级电容电池的电容设定为DRi，将电阻的阻值设定为R；
[0028]步骤C2：利用公式获得的漏电流DL，其中DCW0为实时电池温度数据；W
DCWi
为电池温度变化率；CW为常温状态下的温度；β为预设的比例系数且不为零；
[0029]步骤C3：将漏电流与预设的漏电流系数进行比对，当漏电流小于漏电流系数，则判定超级电容电池控制泄漏电流能力强，无需更换超级电容电池；当漏电流大于漏电流系数，则判定超级电容电池控制泄漏电流能力弱，需要更换超级电容电池。
[0030]一种用于电动车的超级电容电池保护装置的工作方法如下：
[0031]检测模块收集超级电容电池在运行状态下的运行信息以及环境信息，分析模块用于对接收到的运行信息和环境信息进行分析处理，得到环境影响因子、电池温度变化率以及电压变化值，处理模块将分析数据中的环境影响因子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动车的超级电容电池保护装置，其特征在于，包括检测模块、处理器、显示模块和自检模块；检测模块用于收集超级电容电池在运行状态下的运行信息以及环境信息，并将运行信息和环境信息发送至分析模块；处理器包括分析模块、处理模块和预警模块；分析模块用于对接收到的运行信息和环境信息进行分析处理，得到分析数据，并将分析数据发送至处理模块中；处理模块用于将分析数据中的环境影响因子、电池温度变化率以及电压变化值电池温度变化率进行联立计算，获得预警值；预警模块用于将处理模块发送的预警值与预设的预警阈值进行比对操作，得到比对结果；显示模块用于显示预警模块发送的比对结果，并实时显示检测模块采集的运行信息和环境信息；自检模块为带有控制器的电阻，用于确定超级电容电池控制电流泄漏的能力。2.根据权利要求1所述的一种用于电动车的超级电容电池保护装置，其特征在于，所述运行信息包括电池温度数据和电池实时电压数据；环境信息包括环境温度数据和环境湿度数据。3.根据权利要求2所述的一种用于电动车的超级电容电池保护装置，其特征在于，分析模块进行分析处理的具体操作步骤包括：步骤A1：获取超级电容电池运行过程中任意两个不同的时间点并分别设定为第一运行时间点和第二运行时间点，获取第一运行时间点和第二运行时间点的时间差并标记为T；步骤A2：获取环境信息中的环境温度数据和环境湿度数据，将第一运行时间点和第二运行时间点之间的环境温度平均值设定为WDi，将第一运行时间点和第二运行时间点之间的环境湿度平均值设定为SDi，通过计算式HJY＝a1
×
|WDi|+a2
×
SDi获得环境影响因子，其中HJY表示为环境影响因子，a1、a2表示为预设的比例系数且不为零；步骤A3：获取运行信息中的电池实时电压数据，获取第一运行时间点和第二运行时间点时电池实时电压数据的差值设定为DYi；利用计算式获取电压变化值，其中DYZ表示为电压变化值，lgn表示为预设的比例系数且n为大于零的自然数，DY0表示为电池实时电压数据，T为第一运行时间点和第二运行时间点的时间差；步骤A4：获取运行信息中的电池温度数据，将第一运行时间点和第二运行时间点之间的电池温度差值设定为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂庆，
申请(专利权)人：江苏中锦磁电高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：