CN103094634A - 一种具有智能管理功能的蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有智能管理功能的蓄电池，涉及汽车蓄电池设计领域。所述蓄电池包括蓄电池本体，还包括设置在所述蓄电池本体上的检测单元、执行器以及智能模块单元；检测单元用于自动检测蓄电池的状态，执行器用于对蓄电池的状态进行调节，智能模块单元能够处理上述蓄电池检测单元的反馈信息，并基于所述信息处理结果对所述执行器进行控制，从而修正蓄电池的状态，使蓄电池的养护更智能化，提高蓄电池性能，延长使用寿命，有效预防因蓄电池故障造成对车辆的不良影响。

Description

一种具有智能管理功能的蓄电池
技术领域
本发明涉及汽车蓄电池设计领域，特别是涉及一种具有智能管理功能的蓄电池。
背景技术
目前燃油车辆使用的车载蓄电池通常为铅酸蓄电池或免维护铅酸蓄电池，蓄电池在使用过程中电解液可能随着使用逐渐升高，并可能存在漏液、缺液的情况；或者由于蓄电池在使用过程中，充放电时把电解液中的水分分解，导致电解液密度过高，电解液渗透能力降低，反而会使蓄电池端电压和电荷容量下降，而且电解液密度过大还会造成极板硫化和隔板腐蚀等多种问题。此时就需要对蓄电池进行修护保养，但是对于车辆驾驶者来说，怎么样鉴别蓄电池的使用状态是一件很有难度的事情。很多驾驶者在车辆养护过程中也总是忽略蓄电池的保养，降低蓄电池使用寿命，导致车辆质量问题。对于汽车生产企业来说，若蓄电池不能进行智能的保养，也是产品质量的一种缺陷。
后续虽然也出现的一些蓄电池的检测和控制技术，但是都存在结构复杂、检测不准确以及控制不及时等问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有智能管理功能的蓄电池。本发明的另一个目的是提供一种结构简单、检测准确以及控制更及时的具有智能管理功能的蓄电池。
为了实现上述至少一个目的，本发明提供了一种具有智能管理功能的蓄电池，包括：
蓄电池本体；及设在所述蓄电池本体上的：
蓄电池检测单元，用于检测蓄电池的状态；
执行器，用于对蓄电池的状态进行调节；
智能模块单元，用于处理所述蓄电池检测单元的反馈信息，并基于所述信息处理结果对所述执行器进行控制。
可选地，上述的装置中，所述蓄电池检测单元包括设置在所述蓄电池本体内部的密度传感器，对应的执行器为电解液密度调节执行器。
可选地，上述的装置中，所述智能模块单元将接收到所述密度传感器的反馈信息与其内部设定标准信息进行对比，来控制所述电解液密度调节执行器，通过给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度。
可选地，上述的装置中，所述蓄电池检测单元还包括设置在所述蓄电池本体内部的蓄电池液位传感器，对应的执行器为电解液密度调节执行器。
可选地，上述的装置中，所述智能模块单元将接收到所述蓄电池液位传感器的反馈信息与其内部设定标准信息进行对比，来控制所述电解液密度调节执行器，通过增加或减少电解液来调节液位高度。
可选地，上述的装置中，所述蓄电池液位传感器还与震动传感器连接，所述震动传感器根据检测到的蓄电池是否处于震动状态的信息来控制所述蓄电池液位传感器的开启或关闭。
可选地，上述的装置中，所述蓄电池检测单元还包括设置在电极部位的电压检测传感器、启动电流检测传感器以及电极温度传感器，对应的执行器为电解液密度调节执行器。
可选地，上述的装置中，所述智能模块单元将接收到上述各个传感器的反馈信息与其内部设定标准信息进行对比，来控制所述电解液密度调节执行器，通过给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度，从而调节蓄电池的电压、启动电流以及电极温度。
可选地，上述的装置中，还包括设置在蓄电池本体上并与智能模块单元连接的电池显示终端，所述电池显示终端能够显示所述智能模块单元的信息处理结果。
可选地，上述的装置中，所述智能模块单元通过其上设置的信息交换接口与车辆显示终端连接，所述车辆显示终端将所述智能模块单元的信息处理结果进行显示。
本发明至少存在以下有益技术效果：
1）、本发明的蓄电池能够自动对自身的多种状态进行实时监测，并将监测信息传递至智能模块单元进行处理，再通过智能模块单元及时对执行器进行控制，从而修正蓄电池的状态，使蓄电池的养护更智能化，提高蓄电池性能，延长使用寿命，有效预防因蓄电池故障造成对车辆的不良影响；
2）、本发明的蓄电池能够对自身的电解液密度进行实时监测，若电解液密度偏离智能模块单元的标准值，智能模块单元则及时控制所述电解液密度调节执行器给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度；
3）、本发明的蓄电池能够对自身电解液液位高度进行实时监测，若电解液液位高度偏离智能模块单元的标准值，智能模块单元则及时控制所述电解液密度调节执行器通过增加或减少电解液来调节液位高度；
4）、本发明的蓄电池液位传感器还与震动传感器连接，所述震动传感器若检测到的蓄电池处于震动状态，则控制所述蓄电池液位传感器暂时关闭，反之开启，进行检测，可以避免震动对检测的影响，使得蓄电池液位传感器检测信息更准确；
5）、本发明的蓄电池能够对自身电压、启动电流以及电极温度进行实时监测，若偏离智能模块单元的标准值，智能模块单元则及时控制电解液密度调节执行器给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度，从而调节蓄电池的电压、启动电流以及电极温度；
6）、本发明蓄电池本体上设有与智能模块单元连接的电池显示终端，能够直观并且实时地显示所述智能模块单元的信息处理结果，让驾驶员及时根据蓄电池的使用情况进行养护，提高蓄电池性能，延长使用寿命；
7）、本发明所述智能模块单元通过其上设置的信息交换接口与车辆显示终端连接，能够直观并且实时地显示所述智能模块单元的信息处理结果，让驾驶员及时根据蓄电池的使用情况进行养护，提高蓄电池性能，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明蓄电池的立体结构示意图；
图2为本发明蓄电池的主视图；
图3为图2中A-A截面示意图；
图4为图2中B-B截面示意图；
图5为本发明蓄电池中各部件的工作流程示意图；
其中：
1-蓄电池本体，2-电极，3-蓄电池提手，4-智能模块单元，5-电解液密度调节执行器，6-信息交换接口，7-电池显示终端，a-密度传感器和液位传感器所在位置，b-震动传感器所在位置，c-电极传感器所在位置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。
如图1-5所示，本发明实施例提供了一种具有智能管理功能的蓄电池，包括：
蓄电池本体1，及设在所述蓄电池本体1上的：
蓄电池检测单元，用于检测蓄电池的状态。
执行器，用于对蓄电池的状态进行调节。
智能模块单元4，用于处理所述蓄电池检测单元的反馈信息，并基于所述信息处理结果对所述调节执行器进行控制。
本发明的蓄电池能够自动对自身的多种状态进行实时监测，再将监测信息传递至智能模块单元4，智能模块单元4将监测信息与标准信息进行比较，再及时对执行器进行控制，从而修正蓄电池的状态，使蓄电池的养护更智能化，提高蓄电池性能，延长使用寿命，有效预防因蓄电池故障造成对车辆的不良影响。其中多种状态可以是电解液密度、电压、电流以及电解液温度等等，而智能模块单元4可以设计在蓄电池上，方便快速地监测上述状态且不会影响车辆正常运行，并且在智能模块单元4中储存有各种状态的标准信息，所述标准信息中的标准值是根据多次试验以及长期实践经验得到，一般在车辆出厂前进行设定。
本发明的一个实施例中，所述蓄电池检测单元包括设置在所述蓄电池本体1内部的密度传感器，具体位于图4中的a处；所述密度传感器能够对自身的电解液密度进行实时监测，对应的执行器为电解液密度调节执行器5；其中，密度传感器位于图4所示的位置。
所述智能模块单元4将接收到上述反馈信息与其内部设定标准信息的标准值进行对比，基于所述对比结果来控制所述电解液密度调节执行器5，通过给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度。
本发明的一个实施例中，所述蓄电池检测单元还包括设置在所述蓄电池本体1内部的蓄电池液位传感器，具体位于图4中的a处；所述蓄电池液位传感器能够对自身电解液液位高度进行实时监测，对应的执行器为电解液密度调节执行器5；其中，蓄电池液位传感器位于图4所示的位置。
所述智能模块单元4将接收到上述传感器的反馈信息与其内部设定标准信息的标准值进行对比，基于所述对比结果来控制所述电解液密度调节执行器5，通过增加或减少电解液来调节液位高度。
另外，所述蓄电池液位传感器还与震动传感器连接，所述震动传感器连接位于如图4中所示的b处；在车辆运行过程中由于车辆行驶工况复杂，蓄电池内电解液会产生波动，导致液面高度传感器检测不稳定，但是通过在该系统中设置震动传感器能很好地解决这个问题。所述智能模块单元4会根据震动传感器检测到的蓄电池是否处于震动状态的信息来选择是否接收所述蓄电池液位传感器的反馈信息。当震动传感器检测到车辆产生震动时，智能模块单元4会停止接收液面高度传感器发出信号；当车辆震动传感器在持续一段时间内没有感应到震动信号，则智能模块单元4开始接收液面高度信号，检测液面高度，提高了检测的准确度。
本发明的一个实施例中，所述蓄电池检测单元还包括设置在电极2部位的电压检测传感器，以及启动电流检测传感器和电极温度传感器，所述电极温度传感器位于如图3中c处；上述三个传感器能够对自身电压、启动电流以及电极温度进行实时监测，对应的执行器为电解液密度调节执行器5。
所述智能模块单元4将接收到上述传感器的反馈信息与其内部设定标准信息的标准值进行对比，基于所述对比结果来控制所述电解液密度调节执行器5，通过给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度，从而调节蓄电池的电压、启动电流以及电极温度。此处的调节属于一个化学变化过程，属于公知常识，当电解液密度发生变化，相应的蓄电池的电压、电流以及电极温度发生改变。通常情况下，电解液密度在一定范围内得到提高，可使得蓄电池的电动势随之提高，使其端电压和电荷容量增加；反之，电解液密度在一定范围内降低，蓄电池的电动势将降低，电压和电荷容量减小。
本发明的一个实施例中，此处应当强调的是，上述无论是电解液液位、电解液密度以及电压等，它们的调节过程很多时候是相互联系的。为了使各个状态尽可能快速的调节到标准值，本发明的智能模块单元4还会将检测的各个状态进行简单的处理，下面举两个常出现的故障状态进行分析。比如蓄电池电解液是因为其中的水分分解而导致液面位置下降，那么电解液的密度也必将增大，密度大导致电压增大；此时智能模块单元4可以根据液面与密度信息分析得出，控制加入蒸馏水或较低密度的电解液，既可以使得电解液液位上升又可降低电解液密度和恢复电压。又比如，蓄电池是出现漏液导致液位下降，电解液的密度没有改变，符合标准值，此处就只调节液位高度，那么智能模块单元4就只控制电解液密度调节执行器5往蓄电池中加入同样的电解液即可。所以说，本发明中的各个状态的调节可以是同时进行着的，相互之间并不冲突，智能模块单元4控制电解液密度调节执行器5智能对各个状态进行调节，直到各个状态都满足标准值为止。
本发明的一个实施例中，本发明蓄电池还包括设置在蓄电池本体1上并与智能模块单元4连接的电池显示终端7，所述电池显示终端7能够直观并且实时地显示所述智能模块单元的信息处理结果，让驾驶员及时根据蓄电池的使用情况进行养护，提高蓄电池性能，延长使用寿命。
所述智能模块单元4通过其上设置的信息交换接口6与车辆显示终端连接，能够直观并且实时地显示所述智能模块单元4的信息处理结果，让驾驶员及时根据蓄电池的使用情况进行养护，提高蓄电池性能，延长使用寿命。
例如在蓄电池液位传感器检测过程中，如果液面高于或者低于液面警戒线，智能模块单元4则在电池显示终端和通过信息交换端口发出液面警告信号，提醒驾驶者及时维护电池。又例如，智能模块单元4还能通过接收到的电解液密以及蓄电池电压信息，计算蓄电池剩余电量，通过信息交换接口6传递到车辆显示终端进行显示，给驾驶者做参考等等。
本发明的一个实施例中，本发明的蓄电池中功能区划分清晰，不相互干扰，结构简单。智能模块单元4与电解液密度调节执行器5以及两个电极2是对称设置在蓄电池本体的顶部；电池显示终端7也是设置在蓄电池本体的顶部，位于智能模块单元4与电解液密度调节执行器5之间；另外，蓄电池本体的顶部上还设有蓄电池提手3，是位于智能模块单元4与电解液密度调节执行器5之间、电池显示终端7以下的位置处，方便安装和更换；所述信息交换接口6设置在所述智能模块单元4靠近电解液密度调节执行器5的一端。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，包括：
蓄电池本体（1）；及设在所述蓄电池本体（1）上的：
蓄电池检测单元，用于检测蓄电池的状态；
执行器，用于对蓄电池的状态进行调节；
智能模块单元（4），用于处理所述蓄电池检测单元的反馈信息，并基于所述信息处理结果对所述执行器进行控制。
2.根据权利要求1所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述蓄电池检测单元包括设置在所述蓄电池本体（1）内部的密度传感器，对应的执行器为电解液密度调节执行器（5）。
3.根据权利要求2所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述智能模块单元（4）将接收到所述密度传感器的反馈信息与其内部设定标准信息进行对比，来控制所述电解液密度调节执行器（5），通过给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度。
4.根据权利要求1所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述蓄电池检测单元还包括设置在所述蓄电池本体（1）内部的蓄电池液位传感器，对应的执行器为电解液密度调节执行器（5）。
5.根据权利要求4所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述智能模块单元（4）将接收到所述蓄电池液位传感器的反馈信息与其内部设定标准信息进行对比，来控制所述电解液密度调节执行器（5），通过增加或减少电解液来调节液位高度。
6.根据权利要求4所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述蓄电池液位传感器还与震动传感器连接，所述震动传感器根据检测到的蓄电池是否处于震动状态的信息来控制所述蓄电池液位传感器的开启或关闭。
7.根据权利要求1所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述蓄电池检测单元还包括设置在电极（2）部位的电压检测传感器、启动电流检测传感器以及电极温度传感器，对应的执行器为电解液密度调节执行器（5）。
8.根据权利要求7所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述智能模块单元（4）将接收到上述各个传感器的反馈信息与其内部设定标准信息进行对比，来控制所述电解液密度调节执行器（5），通过给蓄电池中加入蒸馏水或不同密度的电解液补充液来调节电解液密度，从而调节蓄电池的电压、启动电流以及电极温度。
9.根据权利要求1所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，还包括设置在蓄电池本体（1）上并与智能模块单元（4）连接的电池显示终端（7），所述电池显示终端（7）能够显示所述智能模块单元（4）的信息处理结果。
10.根据权利要求1所述的具有智能管理功能的蓄电池，其特征在于，所述智能模块单元（4）通过其上设置的信息交换接口（6）与车辆显示终端连接，所述车辆显示终端将所述智能模块单元（4）的信息处理结果进行显示。
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