CN104614373B - 一种新型监控电池鼓胀与温度的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监控电池鼓胀与温度的装置，用于监测电池组，其包括后台服务器、电池图像采集装置和移动导轨装置，所述电池图像采集装置安装在移动导轨装置上，所述后台服务器与电池图像采集装置通信连接。本发明可以达到有效地监控电池鼓胀以及温度情况，进一步对采集数据进行分析，准确检测出鼓胀电池及温度异常电池，进而大大降低了电池组在使用过程中风险，有效地提高电池组的使用效率。

Description

一种新型监控电池鼓胀与温度的装置

技术领域

本发明涉及电池监控装置，尤其是涉及到监控电池鼓胀与温度的装置。

背景技术

当前，蓄电池被广泛应用于电动汽车领域与储能电站，并且为了获得高电压，一般都需要很多电池成组使用。但是，因为充放电工况、使用环境、工艺等各种原因，其中一个主要的失效原因在于电池鼓胀。同时，电池鼓胀还会带来各种安全隐患：比如，电动汽车中电池被紧密排列，当有电池鼓胀时，其压力会影响到连接条与其他电池；储能电站中，电池鼓胀会使电池位移并影响电池之间的连接条；上述情况严重的时候可能会导致电池极柱或连接条断裂产生安全隐患，以及电池发生燃烧或爆炸等情况。

防止电池鼓胀的方法，一般为使用电池管理系统控制电池的充放电工况，防止电池的过充过放；一方面通过改进工艺改善鼓胀情况，但是目前是没有完全被解决的。

目前在电池温度的监控，由于成本等各项原因，即使实现了对每节电池进行了温度监控，但也只有其中一个极柱被监控到，无法对单体电池进行多点监控。

所以通过监控电池鼓胀情况以及对单体电池进行多点监控，是十分有必要、有意义的。

发明内容

本发明所要解决的是现有技术存在的上述问题，提供了一种新型监控电池鼓胀与温度的装置，可以达到有效地监控电池鼓胀以及温度。

为解决上述问题，本发明提供了一种监控电池鼓胀与温度的装置，用于监测电池组，其包括后台服务器、电池图像采集装置和移动导轨装置，所述电池图像采集装置安装在移动导轨装置上，所述后台服务器与电池图像采集装置通信连接，所述电池图像采集装置包括机盒、微型摄像头、照明装置、红外测温器、微处理器、通讯模块和电源，所述微处理器、通讯模块和电源安装在机盒内，所述微型摄像头、照明装置和红外测温器安装在机盒底部，所述微处理器分别与微型摄像头、照明装置、红外测温器、通讯模块和电源电连接，所述移动导轨装置包括安装在被测电池组上方的轨道和一个或多个用于轨道上滑行的移动滑块，所述电池图像采集装置安装在移动滑块底部。

作为优选，所述轨道由若干条位于被测电池组上方的水平平行的带齿状轨道组成，每条带齿状轨道上各安装有一个移动滑块，所述移动滑块包括滚轮、滚轴、微型电动马达和与微型马达重量一致的配重块，所述滚轮上安装有滚轴，所述微型电动马达和配重块分别安装在滚轴的两端，所述电池图像采集装置安装在微型电动马达和配重块的底部。

作为优选，所述轨道由若干条位于被测电池组上方的水平平行的带齿状轨道组成，所述相邻两条带齿状轨道首尾相连，所述带齿状轨道上安装有一个移动滑块，所述移动滑块包括滚轮、滚轴、微型电动马达和与微型马达重量一致的配重块，所述滚轮上安装有滚轴，所述微型马达和配重块分别安装在滚轴的两端，所述电池图像采集装置安装在微型电动马达和配重块的底部。

作为优选，所述轨道由两条位于被测电池组上方的水平平行的固定链条和一条水平垂直的可移动的移动链条组成，所述移动滑块安装在主滑杆上，主滑杆的两端设有链条固定装置，将主滑杆固定连接在水平平行的固定链条上，所述移动滑块上设有链条固定装置，将移动滑块固定在水平垂直的移动链条上，所述固定链条和移动链条的首尾两端分别设有微型电动马达，所述电池图像采集装置安装在移动滑块的底部。

作为优选，所述轨道呈“田”型，所述轨道包括由滑杆组成的矩形框架和相互垂直的第一丝杆与第二丝杆，所述第一丝杆与第二丝杆不在同一水平面内，所述矩形框架四边的滑杆上对应设有可移动的滑块，所述第一丝杆和第二丝杆的两端分别对应安装在滑块上，所述第一丝杆和第二丝杆的一端的滑块内安装有微型电动马达，所述第一丝杆和第二丝杆上设有螺纹，所述移动滑块上设有对应的螺纹孔，移动滑块通过螺纹孔安装在第一丝杆和第二丝杆上。

作为优选，所述移动滑块包括与滚轮或者链条、滚轴、微型电动马达和与微型马达重量一致的配重块，所述齿轮上安装有滚轴，所述微型马达和配重块分别安装在滚轴的两端。

作为优选，所述机盒内还设有可充电池，所述轨道的首尾两端各设有充电模块，所述电池图像采集装置与充电模块点触连接，所述充电模块包括充电机和用于固定电池图像温度采集装置的电磁铁。

本发明可以达到有效地监控电池鼓胀以及温度情况，进一步对采集数据进行分析，准确检测出鼓胀电池及温度异常电池，进而大大降低了电池组在使用过程中风险，有效地提高电池组的使用效率。

附图说明

图1为本发明所述的一种监控电池鼓胀与温度的装置的俯视示意图。

图2为本发明所述的电池图像采集装置的结构框图。

图3为本发明所述电池图像采集装置的仰视图。

图4为本发明所述实施例一中电池图像采集装置的移动示意图。

图5为本发明所述实施例一中的移动滑块的结构示意图。

图6为本发明所述的实施例二的俯视示意图。

图7为本发明所述的实施例二的电池图像采集装置的结构框图。

图8为本发明所述的实施例三的移动导轨装置的俯视示意图。

图9为本发明所述的实施例四的移动导轨装置的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例一：

如图1-5所示，一种监控电池鼓胀与温度的装置，包括被测电池组，其包括后台服务器1、电池图像采集装置2和移动导轨装置3，所述电池图像采集装置2安装在移动导轨装置3上，所述后台服务器1与电池图像采集装置2通信连接，所述电池图像采集装置2包括机盒21、微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、微处理器、通讯模块和电源，所述微处理器、通讯模块和电源安装在机盒21内，所述微型摄像头22、照明装置23和红外测温器24安装在机盒21底部，所述微处理器分别与微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、通讯模块和电源电连接，所述移动导轨装置3包括安装在被测电池组上方的轨道31和一个或多个用于轨道31上滑行的移动滑块32，所述电池图像采集装置2安装在移动滑块32底部。

如图4、5所示，所述轨道31由若干条位于被测电池组上方的水平平行的带齿状轨道组成，每条带齿状轨道上各安装有一个移动滑块32。所述移动滑块32包括滚轮321、滚轴322、微型电动马达323和与微型电动马达323重量一致的配重块324，所述滚轮321上安装有滚轴322，所述微型马达323和配重块324分别安装在滚轴322的两端，所述机盒21呈凹形，机盒21的顶部两端分别安装微型电动马达323和配重块324，电池图像采集装置安装在底部。

工作原理：后台服务器发送控制命令，微处理器通过通讯模块接受命令，控制微型电动马达带动滚轴以及滚轮在轨道上移动，带动电池图像温度采集装置进行在轨道上前后移动。图像温度采集装置移动到各个位置后，采集单个电池的温度，微处理器可根据时间来进行拍照，再通过通讯模块上传所拍摄的电池图像以及电池温度数据给后台服务器。后台服务器通过与初始时期电池图像的对比，分析出电池是否鼓胀，分析温度变化异常情况，并可绘制电池组温度分布图，把相应的告警信息上传。

实施例二：

如图1、3和7所示，一种监控电池鼓胀与温度的装置，包括被测电池组，其包括后台服务器1、电池图像采集装置2和移动导轨装置3，所述电池图像采集装置2安装在移动导轨装置3上，所述后台服务器1与电池图像采集装置2通信连接，所述电池图像采集装置2包括机盒21、微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、微处理器、通讯模块和电源，所述微处理器、通讯模块和电源安装在机盒21内，所述微型摄像头22、照明装置23和红外测温器24安装在机盒21底部，所述微处理器分别与微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、通讯模块和电源电连接，所述移动导轨装置3包括安装在被测电池组上方的轨道31和一个或多个用于轨道31上滑行的移动滑块32，所述电池图像采集装置2安装在移动滑块32底部。

如图5、6所示，所述轨道31由若干条位于被测电池组上方的水平平行的带齿状轨道组成，所述相邻两条带齿状轨道首尾相连，所述带齿状轨道上安装有一个移动滑块32，所述移动滑块32包括滚轮321、滚轴322、微型电动马达323和与微型电动马达323重量一致的配重块324，所述滚轮321上安装有滚轴322，所述微型马达323和配重块324分别安装在滚轴322的两端，所述机盒21呈凹形，机盒21的顶部两端分别安装微型电动马达323和配重块324，电池图像采集装置安装在底部。

所述机盒内还设有可充电池，所述可充电池与微处理器电连接，所述轨道31的首尾两端各设有充电模块，所述电池图像采集装置2与充电模块点触连接，所述充电模块包括充电机和用于固定电池图像温度采集装置的电磁铁。

工作原理：后台服务器发送控制命令，微处理器通过通讯模块接受命令，控制微型电动马达带动滚轴以及滚轮在轨道上移动，带动电池图像温度采集装置进行在轨道上前后移动。微处理器判断内置电池容量情况，是否需要充电，需要充电时，先进行充电。

当需要充电时，微处理器控制移动滑块移动到轨道的一端，并通过电磁铁固定移动滑块的位置，使得充电机和充电电池之间点触连接，充电机给充电电池充电，当电池电量充满后，电磁铁释放移动滑块，充电机完成充电。

图像温度采集装置移动到各个位置后，采集单个电池的温度，微处理器可根据时间来进行拍照，再通过通讯模块上传所拍摄的电池图像以及电池温度数据给后台服务器。后台服务器通过与初始时期电池图像的对比，分析出电池是否鼓胀，分析温度变化异常情况，并可绘制电池组温度分布图，把相应的告警信息上传。

实施例三：

如图2和3所示，一种监控电池鼓胀与温度的装置，包括被测电池组，其包括后台服务器1、电池图像采集装置2和移动导轨装置3，所述电池图像采集装置2安装在移动导轨装置3上，所述后台服务器1与电池图像采集装置2通信连接，所述电池图像采集装置2包括机盒21、微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、微处理器、通讯模块和电源，所述微处理器、通讯模块和电源安装在机盒21内，所述微型摄像头22、照明装置23和红外测温器24安装在机盒21底部，所述微处理器分别与微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、通讯模块和电源电连接，所述移动导轨装置3包括安装在被测电池组上方的轨道31和一个或多个用于轨道31上滑行的移动滑块32，所述电池图像采集装置2安装在移动滑块32底部。

如图8所示，所述轨道31由两条位于被测电池组上方的水平平行的固定链条311和一条水平垂直的可移动的移动链条312组成，所述移动滑块32安装在主滑杆33上，主滑33杆的两端设有链条固定装置34，将主滑杆33固定连接在固定链条311上，所述移动滑块32上设有链条固定装置34，将移动滑块32固定在移动链条312上，所述固定链条311和移动链条312的首尾两端分别设有微型电动马达35。

所述固定链条的首尾两端的微型电动马达控制主滑杆、移动滑块和移动链条的整体左右移动，所述移动链条首尾端的微型电动马达控制移动滑块的前后移动。

工作原理：后台服务器发送控制命令，微处理器通过通讯模块接受命令，控制微型电动马达带动电池图像温度采集装置进行在轨道上前后左右移动。图像温度采集装置移动到各个位置后，采集单个电池的温度，微处理器可根据时间来进行拍照，再通过通讯模块上传所拍摄的电池图像以及电池温度数据给后台服务器。后台服务器通过与初始时期电池图像的对比，分析出电池是否鼓胀，分析温度变化异常情况，并可绘制电池组温度分布图，把相应的告警信息上传。

实施例四：

如图2和3所示，一种监控电池鼓胀与温度的装置，包括被测电池组，其包括后台服务器1、电池图像采集装置2和移动导轨装置3，所述电池图像采集装置2安装在移动导轨装置3上，所述后台服务器1与电池图像采集装置2通信连接，所述电池图像采集装置2包括机盒21、微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、微处理器、通讯模块和电源，所述微处理器、通讯模块和电源安装在机盒21内，所述微型摄像头22、照明装置23和红外测温器24安装在机盒21底部，所述微处理器分别与微型摄像头22、照明装置23、红外测温器24、通讯模块和电源电连接，所述移动导轨装置3包括安装在被测电池组上方的轨道31和一个或多个用于轨道31上滑行的移动滑块32，所述电池图像采集装置2的机盒21安装在移动滑块32下方。

如图9所示，所述轨道31呈“田”型，所述轨道包括由滑杆6组成的矩形框架和相互垂直的第一丝杆与第二丝杆，所述第一丝杆与第二丝杆不在同一水平面内，所述矩形框架四边的滑杆6上对应设有可移动的滑块36，所述第一丝杆7和第二丝杆8的两端分别对应安装在滑块36上，所述第一丝杆7和第二丝杆8的一端的滑块36内安装有微型电动马达，所述第一丝杆7和第二丝杆8上设有螺纹，所述移动滑块32上设有对应的螺纹孔，移动滑块32通过螺纹孔安装在第一丝杆7和第二丝杆8上。

通过微型电动马达驱动丝杆转动从而带动移动滑块前后左右移动。移动滑块在左右移动时，带动前后滑块和第一丝杆7一起左右移动；移动滑块在前后移动时，带动左右滑块和第二丝杆8一起前后移动。

工作原理：后台服务器发送控制命令，微处理器通过通讯模块接受命令，控制微型电动马达带动电池图像温度采集装置进行在轨道上前后左右移动。图像温度采集装置移动到各个位置后，采集单个电池的温度，微处理器可根据时间来进行拍照，再通过通讯模块上传所拍摄的电池图像以及电池温度数据给后台服务器。后台服务器通过与初始时期电池图像的对比，分析出电池是否鼓胀，分析温度变化异常情况，并可绘制电池组温度分布图，把相应的告警信息上传。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明结构作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种监控电池鼓胀与温度的装置，用于监测电池组，其特征在于：其包括后台服务器、电池图像采集装置和移动导轨装置，所述电池图像采集装置安装在移动导轨装置上，所述后台服务器与电池图像采集装置通信连接，所述电池图像采集装置包括机盒、微型摄像头、照明装置、红外测温器、微处理器、通讯模块和电源，所述微处理器、通讯模块和电源安装在机盒内，所述微型摄像头、照明装置和红外测温器安装在机盒底部，所述微处理器分别与微型摄像头、照明装置、红外测温器、通讯模块和电源电连接，所述移动导轨装置包括安装在被测电池组上方的轨道和一个或多个用于轨道上滑行的移动滑块，所述电池图像采集装置安装在移动滑块底部；

所述轨道由若干条位于被测电池组上方的水平平行的带齿状轨道组成，每条带齿状轨道上各安装有一个移动滑块，所述移动滑块包括滚轮、滚轴、微型电动马达和与微型马达重量一致的配重块，所述滚轮上安装有滚轴，所述微型电动马达和配重块分别安装在滚轴的两端，所述电池图像采集装置安装在微型电动马达和配重块的底部。

2.如权利要求1 所述的一种监控电池鼓胀与温度的装置，其特征在于：所述机盒内还设有可充电池，所述轨道的首尾两端各设有充电模块，所述电池图像采集装置与充电模块点触连接，所述充电模块包括充电机和用于固定电池图像温度采集装置的电磁铁。