一种蓄电池在线监测系统的制作方法

本技术属于蓄电池运维，具体涉及一种蓄电池在线监测系统。

背景技术：

1、随着各行业电子化程度的不断提高，各行业对电源的依赖性也逐渐增强，一旦发生停电事故，将给企业带来巨大的损失；因此，银行、通信、电力、医疗等高可靠用电领域都配备了ups系统(不间断电源)来提高电源的可靠性；然而，随着蓄电池用量的大幅上升，进口电池品牌国产化，竞争残酷、成本压低等因素，造成蓄电池的质量呈下降趋势，这导致了很多高可靠要求的用电领域经常发生停电事故。

2、在一整套ups系统中，蓄电池的费用约占整套系统的10％左右，但是已有数据表明，ups电源系统失效的事故中有70％以上是由于蓄电池故障导致的；因此，提高蓄电池的可靠性可以大幅提升ups电源系统的整体可靠性；目前，对电池组的维护方式主要采用人工定期对电池的电压、温度、内阻进行测量，或一年对电池组进行一次核对性放电；但是，前述维护方法存在以下不足：(1)机房电池成百上千，测试一次需要花费很长时间，不仅费时，还增加了维护人员的工作量；(2)电池架与电池组之间的电压有几百伏，人工维护存在安全隐患；(3)人工检测无法及时掌握电池组运行的实时数据；基于前述不足，如何提供一种无需人工检测，不存在安全隐患，且能够实时掌握电池组运行数据的在线监测系统，成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种蓄电池在线监测系统，用以解决现有技术中采用人工定期维护电池所存在的费时费力、工作量大、存在安全隐患以及无法实时掌握电池组的运行数据的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、第一方面，提供了一种蓄电池的在线监测系统，包括：电池内阻巡检模块、组电池巡检模块以及在线监测装置，且电池内阻巡检模块和组电池巡检模块分别通信连接所述在线监测装置；

4、所述电池内阻巡检模块的数量与待监测ups蓄电池组中的蓄电池的数量相同，其中，每个蓄电池上安装有一所述电池内阻巡检模块，且任一电池内阻巡检模块用于将对应蓄电池的内阻数据、电压数据和温度数据传输至所述在线监测装置；

5、所述组电池巡检模块用于检测所述待监测ups蓄电池组的环境温度以及所述待监测ups蓄电池组的充放电电流，用于将所述环境温度和所述充放电电流传输至所述在线监测装置。

6、基于上述公开的内容，本实用新型所提供的蓄电池在线监测系统，为每个单体蓄电池配备有一个电池内阻巡检模块，用于实时监测各个单体蓄电池的电压数据、内阻数据以及温度数据；同时，为每组ups蓄电池组配备有一组电池巡检模块，该组电池巡检模块用于检测ups蓄电池组的充放电电流以及环境温度；最后，各个电池内阻巡检模块和组电池巡检模块将检测到的数据传输至在线监测装置，从而实现电池运行状态的实时监测；如此通过前述设计，本监测系统实现了电池组运行数据的在线实时监测，不仅能够进行电池组运行状态的实时监测与报警，还避免了人工检测所存在的具有安全隐患和费时费力的问题，适用于在蓄电池运维领域的大规模应用与推广。

7、在一个可能的设计中，任一电池内阻巡检模块包括：温度传感器、电池检测单元、第一主控单元以及第一通讯单元；

8、所述温度传感器安装在目标蓄电池上，其中，所述温度传感器电连接所述第一主控单元，用于将所述目标蓄电池的温度数据传输至所述第一主控单元，且所述目标蓄电池为所述任一电池内阻巡检模块对应的蓄电池；

9、所述电池检测单元的检测端电连接所述目标蓄电池的正极和负极，用于检测所述目标蓄电池的电压数据和内阻数据，且所述电池检测单元的输出端电连接所述第一主控单元，用于将所述蓄电池的电压数据和内阻数据传输至所述第一主控单元；

10、所述第一主控单元，通过所述第一通讯单元通信连接所述在线监测装置，用于将所述目标蓄电池的温度数据、电压数据和内阻数据传输至所述在线监测装置。

11、在一个可能的设计中，所述电池检测单元包括：第一电平转换芯片和数据转换芯片；

12、所述第一电平转换芯片的输入端电连接电池接口，其中，所述电池接口通过连接线电连接所述目标蓄电池的正极和负极，且所述第一电平转换芯片的输出端电连接所述数据转换芯片，用于将所述目标蓄电池的电压数据和内阻数据传输至所述数据转换芯片；

13、所述数据转换芯片，用于将所述目标蓄电池的电压数据和内阻数据进行模数转换，并将转换后的电压数据和内阻数据传输至所述第一主控单元。

14、在一个可能的设计中，所述任一电池内阻巡检模块还包括：第一报警单元和第一显示单元，其中，所述第一报警单元的受控端电连接所述第一主控单元的报警信号输出端，且所述第一显示单元电连接所述第一主控单元的显示驱动端。

15、基于上述公开的内容，本实用新型为每个电池内阻巡检模块配备有第一报警单元和第一显示单元，如此，可实现每个单体蓄电池的运行状态数据的实时显示，以及运行状态报警；由此，可在满足远程在线监测报警的同时，实现单体蓄电池的本地报警，从而进一步的提高对蓄电池的运维保障能力。

16、在一个可能的设计中，所述任一电池内阻巡检模块还包括：第一功能调节单元，其中，所述第一功能调节单元包括多个功能按键，且每个功能按键电连接所述第一主控单元。

17、基于上述公开的内容，可通过第一功能调节单元中的各个功能按键来设置不同的报警阈值，从而满足不同的使用场景。

18、在一个可能的设计中，所述组电池巡检模块包括：第二主控单元、第二通讯单元、霍尔传感器以及环境温度传感器，其中，所述霍尔传感器安装于所述待监测ups蓄电池组上，用于检测所述待监测ups蓄电池组的充放电电流，且所述环境温度传感器用于检测所述待监测ups蓄电池组的环境温度；

19、所述霍尔传感器和所述环境温度传感器分别电连接所述第二主控单元，且所述第二主控单元通过所述第二通讯单元通信连接所述在线监测装置，用于通过所述第二通讯单元将所述待监测ups蓄电池组的充放电电流和环境温度传输至所述在线监测装置。

20、在一个可能的设计中，所述组电池巡检模块还包括：adc接口和adc转换单元，其中，所述霍尔传感器和所述环境温度传感器电连接所述adc接口的输入端，所述adc接口的输出端通过所述adc转换单元电连接所述第二主控单元。

21、在一个可能的设计中，所述在线监测装置包括：第三主控单元、第三通讯单元以及第二报警单元；

22、所述第三主控单元通过所述第三通讯单元分别通信连接所述组电池巡检模块和各个电池内阻巡检模块，用于接收所述组电池巡检模块传输的充放电电流和环境温度，以及接收各个电池内阻巡检模块传输的内阻数据、电压数据和温度数据，且所述第三主控单元还电连接所述第二报警单元。

23、在一个可能的设计中，所述第三主控单元采用stm32f407zet6型主控芯片及其外围电路，所述第三通讯单元包括rs232通信单元和rs485通信单元，且所述第二报警单元包括灯光报警电路以及声音报警电路。

24、在一个可能的设计中，所述第三主控单元还包括：状态指示单元、第二功能调节单元、温度检测单元、功能扩展单元以及电源单元，其中，所述第三主控单元分别电连接所述状态指示单元、所述第二功能调节单元、所述温度检测单元以及所述功能扩展单元，且所述电源单元分别电连接所述第三主控单元、所述第三通讯单元、所述第二报警单元、所述状态指示单元、所述第二功能调节单元、所述温度检测单元和所述功能扩展单元的供电端。

25、有益效果：

26、(1)本实用新型可在线监测电池的单体电压、温度、内阻、整个蓄电池组所处的环境温度以及充放电电流，实现了电池组运行数据的在线实时监测，如此，不仅能够进行电池组运行状态的实时监测与报警，还避免了人工检测所存在的具有安全隐患和费时费力的问题，适用于在蓄电池运维领域的大规模应用与推广。