基于单片机的超级电容模组温度监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于单片机的超级电容模组温度监控系统，包括：温度传感器，温度传感器的检测端与超级电容模组中每一个构成单体相连，用于检测每一构成单体的温度；模拟信号调理电路，输入端与温度传感器的信号输出端连接，用于对温度传感器所采集的模拟信号进行隔离、放大和滤波处理；单片机，与模拟信号调理电路的输出端连接；时钟模块，与单片机连接，用于为整个温度监控系统提供时基。本发明针对超级电容模组内每一单体的温度进行实时监测，可以为大容量超级电容储能系统中对每一超级电容器单体的温度性能分析提供数据支持，从而为整体储能系统的电气特性分析提供有力支撑。
【专利说明】
基于单片机的超级电容模组温度监控系统
技术领域
[0001]本发明属于超级电容技术领域，具体地说，涉及基于单片机的超级电容模组温度监控系统。
【背景技术】
[0002]随着新能源发电技术的大力发展和广泛应用，电能存储技术作为支撑新能源发电技术的关键环节受到世界各国研究人员的高度重视。各种电能存储元件不断地被发明。其中，超级电容因具备功率密度大，充放电效率高以及使用寿命长等优点成为一种极具应用前景的储能器件，并已在电梯节能运行、分布式发电和电动汽车等应用领域中开展广泛研究和应用。
[0003]超级电容在实际应用中，为满足电压等级的要求，通常需要多节单体串并联构成储能系统。储能系统整体性能表现取决于构成该系统的每节超级电容单体的电气性能。由于超级电容器单体电气性能受工作温度的影响较大，即不同工作温度下，超级电容的电气参数会发生改变，也即实际可存储的电能也不相同。因此在储能系统实际运行过程中，实时准确地监控储能系统内每一超级电容单体真实的工作温度，可为准确估计超级电容储能系统的电气性能提供有力支撑。
[0004]目前，市场上提供的用于组建储能系统的超级电容多以模组形式出现，每个模组由6节或8节超级电容串联构成。在实际应用中，根据储能系统电压等级和容量的需求计算得到所需要的具体的超级电容模组数量，然后再将模组串并联构成一个完整的储能系统。因此每个超级电容模组可以看作是一个储能单元，相应地对储能系统的温度监控也应将下放到每一储能单元上。
[0005]现有的超级电容模组上基本上只有模组内不同单体的均压电路，而对模组内每一单体的温度监控鲜见报道。因此为满足在实际应用中对超级电容模组进行温度监控的要求，本发明提供一种可安装于超级电容模组上的基于单片机的温度监控系统。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是现有技术缺少对超级电容模组进行温度监控。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于单片机的超级电容模组温度监控系统，包括:
[0008]温度传感器，所述温度传感器的检测端与超级电容模组中每一个构成单体相连，用于检测每一构成单体的温度；
[0009]模拟信号调理电路，输入端与所述温度传感器的信号输出端连接，用于对温度传感器所采集的模拟信号进行隔离、放大和滤波处理
[0010]单片机，与所述模拟信号调理电路的输出端连接；
[0011]时钟模块，与所述单片机连接，用于为整个温度监控系统提供时基。
[0012]进一步的，还包括电源模块，与所述单片机连接，用于为单片机单元提供直流工作电压。
[0013]进一步的，还包括外扩存储器，与所述单片机连接，用于运行数据的临时存取。
[0014]进一步的，还包括串口通信模块，与一端与所述单片机连接，另一端连接有上位机，用于将所述单片机采集到的温度数据上传到上位机。
[0015]与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果:
[0016]I)本发明针对超级电容模组内每一单体的温度进行实时监测，可以为大容量超级电容储能系统中对每一超级电容器单体的温度性能分析提供数据支持，从而为整体储能系统的电气特性分析提供有力支撑。
[0017]2)本发明的基于单片机的超级电容模组温度监测系统，具有体积小，可以安装于模组之上或直接与储能模组仪器封装作为模组内的一项必备功能的特点。与超级电容储能模组内的均压电路一起使用，将使得整个模组的功能更加完善。
[0018]3)本发明的基于单片机的超级电容模组温度监测系统具有通信接口，可以将实时采集到的温度数据通过通信接口上传到管理计算机或上位机系统，以方便储能系统用户对储能系统内所有超级电容单体的温度进行综合监控和管理。
[0019]4)本发明的基于单片机的超级电容模组温度监测系统通用性强，可以适用于不同工作原理和类型的超级电容储能模组，系统的通用性和适用性更强。
[0020]当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0021]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1是本发明实施例的基于单片机的超级电容模组温度监控系统模块示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0024]本发明公开了一种基于单片机的超级电容模组温度监控系统，如图1所示，包括:温度传感器110，检测端与超级电容模组200中每一个构成单体相连；模拟信号调理电路120，输入端与温度传感器110的信号输出端连接;单片机130，与模拟信号调理电路120的输出端连接;时钟模块140，与单片机130连接；电源模块150，与单片机130连接;外扩存储器160，与单片机连接;串口通信模块170，与一端与单片机130连接，另一端连接有上位机300。
[0025]本实施例中，温度传感器110采用AD590型温度传感器，可测量温度范围为_55°C?150°C，可覆盖超级电容模组的工作温度范围；温度传感器110的检测端与超级电容模组中每一个构成单体相连，用于检测每一构成单体的温度。
[0026]可选地，模拟信号调理电路120用于对温度传感器110所采集的模拟信号进行隔离、放大和滤波处理。
[0027]可选地，单片机130的型号为STC12C5A60S2，单片机130内部集成8路10位A/D通道，可适用于由8节及以下超级电容单体构成的模组。
[0028]可选地，时钟模块140采用20M外部晶振为单片机提供时基，用于为整个温度监控系统提供时基。
[0029]可选地，电源模块150型号为LS05-15B05SS型AC/DC模块电源，用于为单片机130单元提供直流工作电压。
[0030]可选地，外扩存储器160型号为Intel 62256，用于运行数据的临时存取。
[0031]可选地，串口通信模块170可以将实时采集到的温度数据通过通信接口上传到上位机300(或管理计算机)，以方便储能系统用户对储能系统内所有超级电容单体的温度进行综合监控和管理，本实施例中串口通信模块170的串口通信芯片型号为MAX232。
[0032]具体应用实例:
[0033]以由8节超级电容单体构成的超级电容模组200为例。使用时，将本温度监控系统的温度传感器100检测端与每节超级电容单体的极片相连，将本系统的串口通信接口 170通过连接电缆与上位机300(或管理计算机)相连，然后给监控系统供电，此时整个系统就可以开始工作，并能实时将超级电容模组200内各单体的温度值上传。
[0034]还需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0035]上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于单片机的超级电容模组温度监控系统，其特征在于，包括: 温度传感器，所述温度传感器的检测端与超级电容模组中每一个构成单体相连，用于检测每一构成单体的温度； 模拟信号调理电路，输入端与所述温度传感器的信号输出端连接，用于对温度传感器所采集的模拟信号进行隔离、放大和滤波处理； 单片机，与所述模拟信号调理电路的输出端连接； 时钟模块，与所述单片机连接，用于为整个温度监控系统提供时基。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电源模块，与所述单片机连接，用于为单片机单元提供直流工作电压。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括外扩存储器，与所述单片机连接，用于运行数据的临时存取。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括串口通信模块，一端与所述单片机连接，另一端连接有上位机，用于将所述单片机采集到的温度数据上传到上位机。
【文档编号】G01K1/02GK105841828SQ201610356545
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】赵洋
【申请人】东莞理工学院