CN102324589A - 一种带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，参数传感器安装于密封阀控铅酸蓄电池外壳的一个开槽内。本发明有益的效果是：本发明把参数传感器直接嵌入到铅酸蓄电池内部，可以实时地获得铅酸蓄电池的电压、温度、内阻等详细参数，并通过数据线把这些参数上传到计算机或者数据处理中心，传感器也接收来自计算机或者数据处理中心的指令；对铅酸蓄电池安装参数传感器可以大大地减少对蓄电池的状态进行误判，延长蓄电池的寿命，减少报废蓄电池对环境的影响。

Description

一种带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池
技术领域
本发明涉及蓄电池领域，尤其是一种带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池。
背景技术
密封阀控铅酸蓄电池作为后备电源已经广泛应用于工业生产，交通、通信和军事领域。通信电源、不间断电源系统心脏、电力直流系统，都是使用密封阀控铅酸蓄电池最多的场合。如何高效率管理这些蓄电池，提高后备电源系统的可靠性是一个很现实的重要课题。特别是对动力型密封阀控铅酸蓄电池组进行实时有效的监测管理是提高系统可靠性必不可少的重要方法。
单电池电压检测对电池组中每个单电池的浮充电压进行检测，判断单电池是否充满或者被过充电、欠充电、过放电等情况。
浮充电流这是从电池本身的角度探讨浮充电流的变化情况，电池的不同劣化程度会影响到浮充电流。对于一组电池，因为电池是串联运行，可接受的浮充电流差异会体现在电池的电压上。对各个电池采用均衡充电的方式可以准确把握劣化程度。
温度测量浮充电压应该根据温度变化作适当调整。由于温度升高浮充电流增大，导致正反馈使整组电池持续升温而损坏。温度检测的目的很大程度上是为了监视热失控现象，我国电信部门甚至要求每组电池安放4个检测点。1996年我国原邮电部发布了《通信电源和空调集中监控系统技术要求》的标准口引，目的在于规范监测产品和技术。
阻抗测量是电池监测技术的质变，即由被动监测电压到主动测试电池内部状态。
①影响s电池内阻的主要因素为SoC、SoH和温度；
②在现场测试时使用较高频率(10-100Hz)，这样可以减少温度的影响。
③铅酸电池的内阻变化幅度可大到100％，而镍镉电池只有10％的变化。
④大容量电池的内阻非常小，测量比较困难。
⑤用内阻技术可以发现有问题的电池。
传统的蓄电池测试参数为电压电流及温度，而内阻测量是一种技术突破。蓄电池内阻的变化能直接反映蓄电池性能的变化，对判别老化严重的蓄电池有重要参考价值。内阻也是蓄电池测量的重要参数。
由于蓄电池内阻为毫欧级，但大安时的蓄电池甚至能达到微欧级，在一定电流下的电压变化幅值相对较小，一般的测量方法很难达到较高精度要求。在实际测量中，用直流方法所得数据的重复性较差，精度很难达到10％，且利用直流法测内阻的设备都采用大电流放电，这就需要使用大的放电器和大截面的粗导线同蓄电池连接，在使用中会带来一定的安全隐患，无法实现在线测量，所以有必要探索新的测量方法。交流法测内阻就是最佳选择。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种可以实时地获得铅酸蓄电池的电压、温度、内阻等详细参数的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，参数传感器安装于密封阀控铅酸蓄电池外壳的一个开槽内。
作为优选，参数传感器上有导线连接于密封阀控铅酸蓄电池的正负极柱上，导线可从蓄电池内部连接，也可从蓄电池外部连接。
作为优选，安装于一个密封阀控铅酸蓄电池上的参数传感器通过导线连接于包括其所在蓄电池在内的多个密封阀控铅酸蓄电池上，以实现一个参数传感器对多个蓄电池进行巡检。
作为优选，参数传感器上设有用于接收来自计算机或者中央数据管理中心发来的控制指令，或是把检测到的密封阀控铅酸蓄电池的一些参数通过数据线上传到计算机或者中央数据管理中心进行进一步检测的数据通信接口。
作为优选，所述参数传感器内包含有SPWM信号发生器和SPWM信号检测器，SPWM信号发生器通过两条导线加载到密封阀控铅酸蓄电池的正负极两端，SPWM信号发生器通过计算机或者中央数据管理中心的控制所产生的激励信号为频率10～1000HZ的正弦波，构成一个电流恒流源，密封阀控铅酸蓄电池的正负极两端另外通过两条导线引入到SPWM信号检测器上，所产生的响应信号通过数据通信接口传回到计算机或者中央数据管理中心。
作为优选，多个安装参数传感器的数据传输方式采用SBUS方式。
作为优选，参数传感器安装于封装盒内，封装盒可以安装在密封阀控铅酸蓄电池表面的任何地方。
作为优选，安装有参数传感器的封装盒的电源供给可以来自一个蓄电池，也可以由多个蓄电池串联起来进行供电，也可以由外部对进行供电。
发明有益的效果是：本发明把参数传感器直接嵌入到铅酸蓄电池内部，可以实时地获得铅酸蓄电池的电压、温度、内阻等详细参数，并通过数据线把这些参数上传到计算机或者数据处理中心，传感器也接收来自计算机或者数据处理中心的指令；对铅酸蓄电池安装参数传感器可以大大地减少对蓄电池的状态进行误判，延长蓄电池的寿命，减少报废蓄电池对环境的影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是实施例2的结构示意图；
图3是实施例3的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例一：
如图1所示，本发明的参数传感器安装于密封阀控铅酸蓄电池外壳的一个开槽内，或是蓄电池表面的任何地方。参数传感器上有导线连接于密封阀控铅酸蓄电池的正负极柱上，导线从蓄电池内部连接。参数传感器上设有数据通信接口，用于接收来自计算机或者中央数据管理中心发来的控制指令，或是把检测到的密封阀控铅酸蓄电池的一些参数通过数据线上传到计算机或者中央数据管理中心进行进一步检测。
实施例二：
如图2所示，安装有参数传感器的封装盒通过导线连接于包括其所在蓄电池在内的多个密封阀控铅酸蓄电池的正负极柱上，对其参数进行检测，实现一个参数传感器对多个蓄电池进行巡检。其中连接到其他蓄电池上的导线从蓄电池的外部进行连接。
实施例三：
如图3所示，多个安装参数传感器的数据传输方式采用SBUS方式，以控制各个蓄电池站点之间进行信息的交换。
实施例四：
一种带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其参数传感器内包含有SPWM信号发生器和SPWM电压检测器，SPWM信号发生器通过两条导线加载到密封阀控铅酸蓄电池的正负极两端，SPWM信号发生器通过计算机或者中央数据管理中心的控制所产生的激励信号为频率10～1000HZ的正弦波，构成一个电流恒流源，密封阀控铅酸蓄电池的正负极两端另外通过两条导线引入到SPWM信号检测器上，所产生的响应信号通过数据通信接口传回到计算机或者中央数据管理中心。
计算机或者中央数据管理中心通过参数传感器的数据上传获得SPWM信号检测器产生的响应信号电压值，以线性平均方法对SPWM信号检测器产生的响应信号计算电压平均值，以欧姆定律计算密封阀控铅酸蓄电池阻抗。通过SPWM调制方式获得不同频率的正弦激励信号来测量密封阀控铅酸蓄电池VRLA的内部阻抗分布，可以全面地掌握密封阀控铅酸蓄电池VRLA工作状态。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：参数传感器安装于密封阀控铅酸蓄电池外壳的一个开槽内。
2.根据权利要求1所述的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：参数传感器上有导线连接于密封阀控铅酸蓄电池的正负极柱上，导线可从蓄电池内部连接，也可从蓄电池外部连接。
3.根据权利要求2所述的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：安装于一个密封阀控铅酸蓄电池上的参数传感器通过导线连接于包括其所在蓄电池在内的多个密封阀控铅酸蓄电池上，以实现一个参数传感器对多个蓄电池进行巡检。
4.根据权利要求1所述的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：参数传感器上设有用于接收来自计算机或者中央数据管理中心发来的控制指令，或是把检测到的密封阀控铅酸蓄电池的一些参数通过数据线上传到计算机或者中央数据管理中心进行进一步检测的数据通信接口。
5.根据权利要求4所述的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：所述参数传感器内包含有SPWM信号发生器和SPWM信号检测器，SPWM信号发生器通过两条导线加载到密封阀控铅酸蓄电池的正负极两端，SPWM信号发生器通过计算机或者中央数据管理中心的控制所产生的激励信号为频率10～1000HZ的正弦波，构成一个电流恒流源，密封阀控铅酸蓄电池的正负极两端另外通过两条导线引入到SPWM信号检测器上，所产生的响应信号通过数据通信接口传回到计算机或者中央数据管理中心。
6.根据权利要求1所述的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：多个安装参数传感器的数据传输方式采用SBUS方式。
7.根据权利要求1所述的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：参数传感器安装于封装盒内，封装盒可以安装在密封阀控铅酸蓄电池表面的任何地方。
8.根据权利要求7所述的带有嵌入式参数传感器的智能密封阀控铅酸蓄电池，其特征是：安装有参数传感器的封装盒的电源供给可以来自一个蓄电池，也可以由多个蓄电池串联起来进行供电，也可以由外部对进行供电。
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