蓄电池在线检测感知养护系统的制作方法

本发明属于蓄电池在线维护，尤其涉及一种蓄电池在线检测感知养护系统。

背景技术：

1、化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池，放电后，能够用充电的方式使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能，将这类电池称为蓄电池；

2、蓄电池组在放电和充电的工作状态中，当发生过放、过充和过热的异常情况时，易发生爆炸等事故，因而对蓄电池组的实时在线检测就显得十分重要，而现有技术中的蓄电池组在线检测对存在一定的安全隐患。

3、基于此，本发明设计了一种蓄电池在线检测感知养护系统，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决蓄电池组在放电和充电的工作状态中，当发生过放、过充和过热的异常情况时，易发生爆炸等事故，因而对蓄电池组的实时在线检测就显得十分重要，而现有技术中的蓄电池组在线检测对存在一定的安全隐患的问题，而提出的一种蓄电池在线检测感知养护系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种蓄电池在线检测感知养护系统，包括蓄电池评估单元，所述蓄电池评估单元的输入端分别与蓄电池电压测量单元、蓄电池电流测量单元以及蓄电池多点测温单元的输出端电性连接；

4、所述蓄电池评估单元的输出端与蓄电池组养护单元的输入端电性连接；

5、所述蓄电池组养护单元包括脉冲除硫模块和均衡充电模块，所述脉冲除硫模块的输入端与蓄电池评估单元的输出端电性连接，所述脉冲除硫模块的输出端与均衡充电模块的输入端电性连接，所述脉冲除硫模块对蓄电池组中的每一节蓄电池施加除硫脉冲，恢复劣化蓄电池单只的本性，所述均衡充电模块对蓄电池组中的各节蓄电池进行均衡充电，针对每节蓄电池的差异分别设定充电参数。

6、作为上述技术方案的进一步描述：

7、所述蓄电池评估单元包括蓄电池评价模块和蓄电池养护感知模块，所述蓄电池评价模块的输入端分别与蓄电池电压测量单元、蓄电池电流测量单元以及蓄电池多点测温单元的输出端电性连接。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、所述蓄电池养护感知模块与每节蓄电池单只电性连接，感知每节蓄电池单只内里变化过程，所述内里变化过程包括硫化结晶消除的变化过程、电能转化为化学能的变化过程，蓄电池剩余容量和蓄电池健康活性度；

10、所述蓄电池评价模块根据每节蓄电池单只内里变化趋势对蓄电池性能进行评价。

11、作为上述技术方案的进一步描述：

12、所述蓄电池电压测量单元包括电压测量模块、精密差分放大模块、a/d转化器、主控制器和lcd显示模块，所述电压测量模块的输出端与精密差分放大模块的输入端电性连接，所述精密差分放大模块的输出端与a/d转化器的输入端电性连接，所述a/d转化器的输出端与主控制器的输入端电性连接，所述主控制器的输出端与lcd显示模块的输入端电性连接，所述主控制器的输出端与蓄电池评价模块的输入端电性连接。

13、作为上述技术方案的进一步描述：

14、所述电压测量模块选择差模测量技术对蓄电池单只进行电压检测；

15、所述精密差分放大模块用于进行电压的采集，差模测量满足精度和鲁棒性；

16、所述a/d转化器基于三线串行接口进行外接，与各种微处理器连接。

17、作为上述技术方案的进一步描述：

18、所述lcd显示模块内含一级、二级简体中文字库中的点阵图形液晶显示模块，所述主控制器将接收到的蓄电池组电压、温度和电流发送至lcd显示模块，所述lcd显示模块显示被测蓄电池组的温度、电流和电压。

19、作为上述技术方案的进一步描述：

20、所述蓄电池电流测量单元包括电流测量模块、采样电阻模块、运算放大器和a/d转换模块，所述电流测量模块的输出端与采样电阻模块的输入端电性连接，所述采样电阻模块的输出端与运算放大器的输入端电性连接，所述运算放大器的输出端与a/d转换模块的输入端电性连接。

21、作为上述技术方案的进一步描述：

22、所述电流测量模块利用采样电阻进行电流测量；

23、所述蓄电池组中蓄电池单只之间采用并联，所述采样电阻模块串联在并联蓄电池组中的支路中上；

24、所述运算放大器搭建差分放大电路，将测量采样电阻模块两端的电压放大后输出至a/d转换模块采样。

25、作为上述技术方案的进一步描述：

26、所述蓄电池多点测温单元包括高速暂存模块、温度寄存模块、数字传感器、单片机、异常温度报警寄存模块和可擦除程序寄存模块，所述高速暂存模块与温度寄存模块双向连接，所述高速暂存模块的输入端与数字传感器的输出端电性连接；

27、所述温度寄存模块的输入端分别与异常温度报警寄存模块以及可擦除程序寄存模块的输出端电性连接；

28、所述高速暂存模块的输出端与单片机的输入端电性连接，所述单片机的输出端与蓄电池评价模块的输入端电性连接。

29、作为上述技术方案的进一步描述：

30、所述高速暂存模块依赖两个含有两个字节大小的温度寄存模块存储数字传感器输出的蓄电池温度数据；

31、所述可擦除程序寄存模块用于确保存储的蓄电池温度数据在数字传感器断电时不会被格式化；

32、多个数字传感器连接在单片机的一组端口的多个i/o口上，采用并行连接。

33、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

34、本发明中，利用并行接口同时可读取多个数字传感器的采样温度，实现了对蓄电池的多点位温度检测，系统工作稳定性强，精度高，且能耗低，设计并联蓄电池组单体测量系统，实现了并联蓄电池组支路电流的检测，为单体层面的蓄电池管理提供条件，基于主控制器的蓄电池组在线检测技术，完成了蓄电池组在线检测的系统的编制和调试，实现了一对多点的蓄电池组实时检测，以便于及时找出发生故障损坏和性能显著降低的蓄电池单只，确保蓄电池组的正常工作，通过对蓄电池多种变化量的持续检测，从而保障与蓄电池组相连的耗电设备的安全运行，对蓄电池组进行脉冲除硫工作，均衡蓄电池充电工作以及检测维护完善工作，有效的完成了蓄电池组的在线养护。

技术特征：

1.一种蓄电池在线检测感知养护系统，包括蓄电池评估单元（1），其特征在于，所述蓄电池评估单元（1）的输入端分别与蓄电池电压测量单元（2）、蓄电池电流测量单元（3）以及蓄电池多点测温单元（4）的输出端电性连接；

2.根据权利要求1所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述蓄电池评估单元（1）包括蓄电池评价模块（101）和蓄电池养护感知模块（102），所述蓄电池评价模块（101）的输入端分别与蓄电池电压测量单元（2）、蓄电池电流测量单元（3）以及蓄电池多点测温单元（4）的输出端电性连接。

3.根据权利要求2所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述蓄电池养护感知模块（102）与每节蓄电池单只电性连接，感知每节蓄电池单只内里变化过程，所述内里变化过程包括硫化结晶消除的变化过程、电能转化为化学能的变化过程，蓄电池剩余容量和蓄电池健康活性度；

4.根据权利要求1所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述蓄电池电压测量单元（2）包括电压测量模块（201）、精密差分放大模块（202）、a/d转化器（203）、主控制器（204）和lcd显示模块（205），所述电压测量模块（201）的输出端与精密差分放大模块（202）的输入端电性连接，所述精密差分放大模块（202）的输出端与a/d转化器（203）的输入端电性连接，所述a/d转化器（203）的输出端与主控制器（204）的输入端电性连接，所述主控制器（204）的输出端与lcd显示模块（205）的输入端电性连接，所述主控制器（204）的输出端与蓄电池评价模块（101）的输入端电性连接。

5.根据权利要求4所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述电压测量模块（201）选择差模测量技术对蓄电池单只进行电压检测；

6.根据权利要求5所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述lcd显示模块（205）内含一级、二级简体中文字库中的点阵图形液晶显示模块，所述主控制器（204）将接收到的蓄电池组电压、温度和电流发送至lcd显示模块（205），所述lcd显示模块（205）显示被测蓄电池组的温度、电流和电压。

7.根据权利要求1所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述蓄电池电流测量单元（3）包括电流测量模块（301）、采样电阻模块（302）、运算放大器（303）和a/d转换模块（304），所述电流测量模块（301）的输出端与采样电阻模块（302）的输入端电性连接，所述采样电阻模块（302）的输出端与运算放大器（303）的输入端电性连接，所述运算放大器（303）的输出端与a/d转换模块（304）的输入端电性连接。

8.根据权利要求7所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述电流测量模块（301）利用采样电阻进行电流测量；

9.根据权利要求1所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述蓄电池多点测温单元（4）包括高速暂存模块（401）、温度寄存模块（402）、数字传感器（403）、单片机（404）、异常温度报警寄存模块（405）和可擦除程序寄存模块（406），所述高速暂存模块（401）与温度寄存模块（402）双向连接，所述高速暂存模块（401）的输入端与数字传感器（403）的输出端电性连接；

10.根据权利要求9所述的蓄电池在线检测感知养护系统，其特征在于，所述高速暂存模块（401）依赖两个含有两个字节大小的温度寄存模块（402）存储数字传感器（403）输出的蓄电池温度数据；

技术总结
本发明公开了一种蓄电池在线检测感知养护系统，属于蓄电池在线维护技术领域，包括蓄电池评估单元，所述蓄电池评估单元的输入端分别与蓄电池电压测量单元、蓄电池电流测量单元以及蓄电池多点测温单元的输出端电性连接。本发明中，基于主控制器的蓄电池组在线检测技术，完成了蓄电池组在线检测的系统的编制和调试，实现了一对多点的蓄电池组实时检测，以便于及时找出发生故障损坏和性能显著降低的蓄电池单只，确保蓄电池组的正常工作，通过对蓄电池多种变化量的持续检测，从而保障与蓄电池组相连的耗电设备的安全运行，对蓄电池组进行脉冲除硫工作，均衡蓄电池充电工作以及检测维护完善工作，有效的完成了蓄电池组的在线养护。

技术研发人员：潘莉莉
受保护的技术使用者：北京恩天科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14