一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，包括数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块，数据采集模块包括用于监测电流信号的电流采集模块、用于监测电压信号的电压采集模块以及用于监测温度信号的温度采集模块，其中数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块均通过系统管理器控制。本发明的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统能够在即时检测电池工作状态的基础上，对其剩余容量做出较为准确的估计，对故障电池做出早期预判，防止发生过冲过放等损害电池的行为，防止因为单体电池的损坏而未能及时发现而导致的整个电池组的寿命降低，从而降低了成本，提高使用效率。
【专利说明】
一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统
技术领域
[0001]本发明涉及电动车技术领域，尤其是一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统。
【背景技术】
[0002]随着中国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高的同时，人们对于体育锻炼的意识也逐渐增强，因此市面上对橡胶制品的需求日益增大，目前用于橡胶制品生产的设备的主要能源是市内供电，能耗非常大，而橡胶制品，尤其是塑胶跑道的铺设需要在户外实施，其铺设机的主要供电电源是锂电池，锂电池以其工作电压高、比能量和比体积大、自放电率低、无记忆效应、充放电效率高、循环寿命长和无污染性等优点，越来越多的被应用在电动训练自行车上。锂离子电池的模型和剩余容量的估计和铅酸电池和镍氢电池有着很大的区别。锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样，因其能量密度高，对充放电要求很高。当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时，锂电池内的压力与热量大量增加，容易产生爆炸，因此通常都会在电池包内加保护电路，用以提高锂电池的使用寿命。通过考察发现，目前的电动训练自行车车载电池基本没有管理系统，这种情况对于镍镉电池和镍氢电池来说还基本可以，但是对锂离子电池来说，这是绝对不行的。因为锂离子电池在过放电、过充电、过电流或过温度的状态下会严重的损坏，甚至会出现爆炸等安全性问题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:为了解决上述【背景技术】中存在的问题，提供一种改进的能够实现均衡充电的用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，包括数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块，所述的数据采集模块包括用于监测电流信号的电流采集模块、用于监测电压信号的电压采集模块以及用于监测温度信号的温度采集模块，所述的数据采集模块将采集的参数传送给电量计算及显示模块，所述的电量计算及显示模块通过分析采集的参数并根据研究试验得出的电量估测算法，对电池的当前剩余电量进行估算，所述的电量计算及显示模块连接LED光源组件，所述的均衡充电模块与MOSFET管通过开关相连接，所述的均衡充电模块只在充电的时候通过MOSFET管的开关对单个电池进行均衡充电使电池组中的每个电池更加均衡一致，所述的数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块均通过系统管理器控制。
[0005]作为优选地，所述的LED光源组件为三个并联连接的LED灯，当电量计算及显示模块通过分析采集的参数并根据研究试验得出的电量估测算法，对电池的当前剩余电量进行估算后，通过三个LED灯的闪亮个数来显示电池的剩余容量。
[0006]作为优选地，所述的报警模块与温度采集模块相连接，当温度采集模块监测到温度超过一定数值时，会通过报警模块发出报警。
[0007]作为优选地，所述的均衡充电模块包括一电子控制单元和一电荷均衡器。
[0008]作为优选地，所述的温度采集模块与风扇相连接，当温度采集模块采集到温度超过一定数值时，将自动启动风扇，实现降温。
[0009]本发明的有益效果是，本发明的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统能够在即时检测电池工作状态的基础上，对其剩余容量做出较为准确的估计，对故障电池做出早期预判，防止发生过冲过放等损害电池的行为，防止因为单体电池的损坏而未能及时发现而导致的整个电池组的寿命降低，从而降低了成本，提高使用效率，并且具有以下功會K:
[0010](I)对电池运行时的实时数据进行采集，包括单体电压、电池组总电压、温度、充放电电流；
[0011](2)电池充放电过程管理:即实时监控电池充放电时的温度、电压、电流等参数，在发现异常情况时及时断开充放电电路；
[0012](3)剩余电量估算及显示；
[0013](4)电池故障诊断:依据所测单个电池温度、电压等参数对比其正常参数范围作出诊断处理；
[0014](5)安全、可靠、抗干扰能力强。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是本发明的总体结构框图。
[0017]图2是本发明的总流程图。
【具体实施方式】
[0018]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0019]图1和图2所示的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，包括数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块，数据采集模块包括用于监测电流信号的电流采集模块、用于监测电压信号的电压采集模块以及用于监测温度信号的温度采集模块，数据采集模块将采集的参数传送给电量计算及显示模块，电量计算及显示模块通过分析采集的参数并根据研究试验得出的电量估测算法，对电池的当前剩余电量进行估算，电量计算及显示模块连接LED光源组件，LED光源组件为三个并联连接的LED灯，当电量计算及显示模块通过分析采集的参数并根据研究试验得出的电量估测算法，对电池的当前剩余电量进行估算后，通过三个LED灯的闪亮个数来显示电池的剩余容量。
[0020]均衡充电模块与MOSFET管通过开关相连接，均衡充电模块只在充电的时候通过MOSFET管的开关对单个电池进行均衡充电使电池组中的每个电池更加均衡一致，数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块均通过系统管理器控制，综合电路结构体积及成本的基础上，我们选择了 freescale公司的MC9S08DZ60，其具有的丰富资源、稳定性和安全性都非常适合应用在电池管理系统的设计上，方便于功能的实现与软件工作。MC9S08DZ60的主要功能如下:[0021 ] (I)程序存储为FLASH结构，方便程序更新；
[0022](2)具有内部E2PR0M，方便数据存储；
[0023 ] (3)具有片内存储SRAM，可实现灵活的数据处理方式；
[0024](4)10通道AD，12位分辨率，2.5uS的转换时间，有自动比较功能；
[0025](5)一个6通道(TPMl)和一个2通道(TPM2);可支持输入捕捉，输出比较，或每个通道带缓冲的边沿对齐PWM输出；
[0026](6)支持最多32个中断/复位源；
[0027](7)支持范围31.25kHz至38.4kHz或IMHz至16MHz之间的晶体或陶瓷谐振器；
[0028](8)I2C通信，支持最高100kbps的总线波特率，多主节点模式运行，可编程的从地址，通用呼叫地址，逐字节数据传输驱动的中断；
[0029](9)RTC — (实时时钟计数器)8位模数计数器，带基于二进制或十进制的预分频器，实时时钟功能，使用外部晶体和RTC来确保精确时基、时间、日历或任务调度功能，内带低功耗振荡器(IkHz);
[0030](10)支持汇编和C语言编程，软件调试和仿真更方便灵活；
[0031](11)低功耗空闲模式、噪声抑制模式、省电模式、后台调试模式；
[0032](12)24个中断管脚，每个管脚带触发极性选择所有输入管脚上带电压滞后和可配置的上下拉器件，所有输入管脚上可配置输出斜率和驱动强度。
[0033]报警模块与温度采集模块相连接，当温度采集模块监测到温度超过一定数值时，会通过报警模块发出报警。温度采集模块与风扇相连接，当温度采集模块采集到温度超过一定数值时，将自动启动风扇，实现降温。
[0034]均衡充电模块包括一电子控制单元和一电荷均衡器。
[0035]该系统通过采集模块采集电池的即时电压、电流、以及温度，防止电池过压、过温、过流，让电池更能安全、有效的持续性工作，延长电池的使用寿命，增加电动训练自行车在行驶中的安全性。
[0036]本发明的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统可以实现以下功能:
[0037](I)对电池运行时的实时数据进行采集，包括单体电压、电池组总电压、温度、充放电电流；
[0038](2)电池充放电过程管理:即实时监控电池充放电时的温度、电压、电流等参数，在发现异常情况时及时断开充放电电路；
[0039](3)剩余电量估算及显示；
[0040](4)电池故障诊断:依据所测单个电池温度、电压等参数对比其正常参数范围作出诊断处理；
[0041](5)安全、可靠、抗干扰能力强。
[0042]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，其特征是:包括数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块，所述的数据采集模块包括用于监测电流信号的电流采集模块、用于监测电压信号的电压采集模块以及用于监测温度信号的温度采集模块，所述的数据采集模块将采集的参数传送给电量计算及显示模块，所述的电量计算及显示模块通过分析采集的参数并根据研究试验得出的电量估测算法，对电池的当前剩余电量进行估算，所述的电量计算及显示模块连接LED光源组件，所述的均衡充电模块与MOSFET管通过开关相连接，所述的均衡充电模块只在充电的时候通过MOSFET管的开关对单个电池进行均衡充电使电池组中的每个电池更加均衡一致，所述的数据采集模块、电路保护模块、电量计算及显示模块、均衡充电模块以及报警模块均通过系统管理器控制。2.根据权利要求1所述的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，其特征是:所述的LED光源组件为三个并联连接的LED灯。3.根据权利要求1所述的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，其特征是:所述的报警模块与温度采集模块相连接。4.根据权利要求1所述的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，其特征是:所述的均衡充电模块包括一电子控制单元和一电荷均衡器。5.根据权利要求1所述的一种用于橡胶制品铺设装置的高效能管理系统，其特征是:所述的温度采集模块与风扇相连接。
【文档编号】H02J7/00GK105914828SQ201610323907
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】谢彪
【申请人】天津纽威特橡胶制品股份有限公司