一种铝空气燃料电池管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电池管理系统，具体涉及到一种铝空气燃料电池管理系统。
【背景技术】
[0002]近年来，我国经济迅速发展，经济规模不断扩大，能源的消耗量急剧增长。然而，中国的能源结构极为不合理，煤和石油等化石燃料的消耗占了大部分，同时中国能源利用技术水平和效率低下，大量消耗化学燃料，造成了严重的环境问题，传统能源结构及其利用方式越来越难以适应人类生存发展的需要，人类急需清洁高效环保的新能源技术。
[0003]近些年，铝空气燃料电池由于具有成本低、能量密度大、质量轻、结构简单、无污染、可靠性高、寿命长等优点，其应用的领域越来越广泛，但是目前，国内传统铝空气电池智能化水平低，大部分管理系统处于半自动化状态，运行使用效率低，而且大部分管理系统也不具有过载，过流等各种保护功能。如，公开日为2013年9月11日，公开号为CN103296338A的专利文献公开了这样一种铝空气燃料电池的技术方案，如图1所示，它包括电解液箱、电池堆，通风系统、电解液上液系统，电解液回液系统、排氢系统、测温系统、过滤系统和散热系统。电池运行过程如下，首先电解液全部存储于电解液箱中，然后由电信号控制打开电解液上液系统中的栗，经电池堆中的电解液缓冲器均匀分配后进入电池堆中的每一个单电池，每个单电池充满电解液后，电池堆开始供电；电解液流经电池堆后，经过电解液回液系统进入电解液箱体，再经过过滤系统，过滤去除反应的固体产物，由电解液上液系统再注入电池堆实现电解液的循环，停止时，将电解液上液系统停止，则电池堆中的电解液回到电解液箱，电池停止供电，如需要重新供电时，启动电解液上液系统的水栗，则电池系统重新恢复供电。它虽然可以实现电解液的循环，能有效的分离沉淀，控制氢气含量和电池的内部温度，提高了电池的稳定性和可靠性。但是该技术方案的不足之处在于它不能对铝空气燃料电池的输出电压、电流、剩余电量(S0C值)、电解液的温度和氢气浓度进行实时显示和监控，并且它也不具有过载，过流和过温等智能保护功能。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对现有技术上存在的不足，提出了一种铝-空气电池管理控制系统，该系统不仅可对铝空气电池的输出电压、电流、剩余电量(S0C值)、电解液箱的氢气浓度和电解液的温度进行实时准确监控和显示，并且还具有过载保护、过流保护、过温保护等多重保护功能，能按照预先设定的参数对输出继电器进行自动调节。本实用新型结构简单，可靠性高，操作方便，易于推广。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种铝空气燃料电池管理系统，包括微控制器模块、液晶显示模块、电源模块、数据采集模块、键盘模块、报警模块、执行模块和启动模块，所述微控制器模块分别与液晶显示模块、电源模块、数据采集模块、键盘模块、报警模块、执行模块和启动模块相连接；所述的数据采集模块包括分别连接在微控制器模块上的氢气浓度采集模块、温度采集模块、电压采集模块和电流采集模块，所述的执行模块包括分别连接在微控制器模块上的继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器五、继电器六和继电器七。
[0007]作为本实用新型的一种优选方案，所述的执行模块还包括分别连接在继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器六、继电器七上的散热风扇、散热电磁阀、回流直流阀、排氢风扇、进气风扇和水栗。
[0008]作为本实用新型的一种优选方案，所述的继电器五与负载电路相连。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述的启动模块由继电器八、自锁开关和蓄电池组成，所述的继电器八分别与微控制器模块和水栗相连接，所述的蓄电池与自锁开关相连，自锁开关与继电器八的常闭触点相连接。
[0010]作为本实用新型的一种优选方案，所述微控制器模块采用STC12C5A60S2微控制器，所述电源模块采用稳压芯片LM2576HV12和LM2940-5.0，所述氢气浓度采集模块选用MQ-8型氢气传感器，所述温度采集模块选用数字式温度传感器芯片DS18B20，所述的电压采集模块采用两个精度为万分之五的精密电阻，所述电流采集模块选用霍尔电流传感器芯片ACS712-30A，所述液晶显示模块采用12864液晶显示器。
[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述声光报警模块包括发光二极管和无源蜂鸣器，该蜂鸣器经三极管与微控制器连接。
[0012]作为本实用新型的一种优选方案，所述键盘模块包括有四个独立按键，分别代表功能选择键、参数上调键、参数下调键和招空气燃料电池关闭键。
[0013]本实用新型有益效果是，
[0014]I)本实用新型具有过载保护、过流保护、温度保护等多重保护功能，延长铝空气电池的使用寿命，降低其运行成本，提高电池的可靠性和使用效率。
[0015]2)本实用新型能准确的对电池状态的各个参数进行实时监测与报警，并且报警参数上限值设置可调，能满足不同情况的需求。
[0016]3)本实用新型结构简单，所需器件都是常见易得的，采购周期短，制作成本低，易于安装与维护。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0018]图1是公开号为CN103296338A专利文献的铝空气电池的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实新型进行进一步说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0021]参见图2 —种铝空气燃料电池管理系统，包括微控制器模块、液晶显示模块、电源模块、数据采集模块、键盘模块、报警模块、执行模块和启动模块，微控制器模块分别与液晶显示模块、电源模块、数据采集模块、键盘模块、报警模块、执行模块和启动模块相连接；所述数据采集模块包括分别连接在微控制器模块上的氢气浓度采集模块、温度采集模块、电压采集模块和电流采集模块，所述执行模块包括分别连接在微控制器模块上的继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器五、继电器六和继电器七，以及分别和继电器一、继电器二、继电器三、继电器四、继电器六和继电器七相连的散热风扇、散热电磁阀、回流直流阀、排氢风扇、负载、进气风扇和水栗。所述继电器五与负载电路相连。所述的启动模块由继电器八、自锁开关和蓄电池组成，继电器八分别与微控制器模块和水栗相连接，蓄电池与自锁开关相连，自锁开关与继电器八的常闭触点相连接。
[0022]本实施例中，所述微控制器模块采用STC12C5A60S2单片机，所述电源模块采用稳压芯片LM2576HV-12和LM2940-5，所述氢气浓度采集模块选用MQ-8型氢气传感器，所述温度采集模块选用数字式温度传感器芯片DS18B20，所述的电压采集模块采用两个精度为万分之五的精密电阻，所述电流采集模块选用霍尔电流传感器芯片ACS712-30A，所述液晶显示模块采用12864液晶显示器，所述声光报警模块采用发光二极管和无源蜂鸣器，所述键盘模块包括有四个独立按键。
[0023]铝空气燃料电池管理系统的工作过程:
[0024]—、铝空气燃料电池管理系统的放电控制过程:
[0025]当本实用新型工作时，首先将启动模块中的自锁开关按下，蓄电池通过继电器八的常闭触点对