CN107659616A - 温度监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温度监测系统，包括:储能设备，包括壳体和设于壳体内的至少一储能单元；采集单元，设于所述储能设备内，以采集各储能单元的温度；监控处理装置，包括信息处理模块和连接至信息处理模块的转换模块、存储模块、通信模块，所述信息处理模块连接至所述采集单元；以及通信设备，连接至所述通信模块。上述温度监测系统通过采集单元采集储能设备的温度信息，来对储能设备的内部空间场形成三维立体温度监测，并处理形成一个温度场模型，监控处理装置可估算出空间内每一点的温度变化，对储能设备的工作环境的监测和故障评估方便精准；用户通过通信设备访问监控处理装置即可查看储能设备的各个位置的温度信息，简单方便。

Description

温度监测系统

技术领域

本发明涉及采样电路技术领域，具体涉及一种温度监测系统。

背景技术

超级电容是目前应用比较广泛的储能设备，超级电容具有电阻小、寿命超长、充电快速、安全可靠的特点，倍受社会各界关注。超级电容使用环境都比较恶劣，不同超级电容之间具有一定差异性，在充放电过程中，某一节超级电容会先于其他超级电容达到过充、过放或者过温。

因此，在实际应用时都会给超级电容模组加装一个超级电容管理系统，通过超级电容管理系统监控超级电容模组状态，并采取一些均衡电压、温度控制的措施，以及通过控制充电控制器或者放电控制器来控制充电和放电，防止超级电容模组的过充和过放、过温，延长超级电容的使用寿命。但是，目前的超级电容管理系统对超级电容的监测不准确，无法精准的对超级电容模组的工作状态。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种监测精准、低功耗且成本低的温度监测系统。

一种温度监测系统，包括:

储能设备，包括壳体和设于壳体内的至少一储能单元；

采集单元，对应于各储能单元设于所述储能设备，以采集各储能单元的温度；

监控处理装置，包括信息处理模块和连接至信息处理模块的转换模块、存储模块、通信模块，所述信息处理模块连接至所述采集单元；以及

通信设备，连接至所述通信模块；

当所述储能单元工作发热时，所述壳体吸热升温，所述采集单元采集所述各储能单元的温度并将采集的温度信息传送至所述转换模块，所述转换模块用于对所述温度信息进行转换处理后传输至所述信息处理模块，所述信息处理模块对所述温度信息进行处理后存储至所述存储模块，并通过所述通信模块传输至所述通信设备。

进一步地，多个所述采集单元均布于所述壳体，以采集所述壳体对应各储能单元的多个位置的模拟温度信息，并将所述模拟温度信息传输至所述转换模块。

进一步地，所述转换模块为模数转换模块，当所述模拟温度信息被传输至所述转换模块后，所述转换模块将所述模拟温度信息转换为数字温度信息，并将所述数字温度信息传输至所述信息处理模块。

进一步地，所述处理模块将所述数字温度信息处理成三维温度场模型，并将所述三维温度场模型保存至所述存储模块。

进一步地，当所述通信设备向所述监控处理装置发生请求信号时，所述通信模块接受所述请求信息并传输至所述处理模块，所述处理模块根据所述请求信息将所述三维温度场模型通过所述通信模块发送至所述通信设备。

进一步地，所述储能单元为超级电容。

进一步地，所述探测单元为温度传感器。

进一步地，所述通信模块包括用于进行有线通信的有线通信模块和用于进行无线通信的无线通信模块，所述有线通信模块和所述无线通信模块分别连接至所述信息处理模块，所述监控处理装置通过所述有线通信模块或所无线通信模块与所述通信设备进行通信。

进一步地，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块中的一种。

进一步地，所述通信设备包括手机和电脑，其安装有应用软件，所述通信设备通过所述应用软件处理并显示所述温度信息。

上述温度监测系统通过采集单元采集储能设备的温度信息，来对储能设备的内部空间场形成三维立体温度监测，并处理形成一个可供用户查看的温度场模型，监控处理装置可模拟估算出壳体内部空间每一点的温度变化，对储能设备的工作环境监测和故障评估方便精准；用户通过通信设备，比如手机，访问监控处理装置即可查看储能设备各个位置的温度信息，无需额外增加终端设备，简单方便，成本低，可远距离管理；上述温度监测系统除了可用于超级电容模组箱体外，还可用于一般的电池模组箱体，适用性广。

附图说明

图1是本发明实施例的温度监测系统的结构框图。

图2是本发明实施例的温度监测系统的信息处理模块和无线通信模块的连接电路图。

图3是本发明实施例的转换模块的电路图。

图4是本发明实施例的存储模块的电路图。

图5是本发明实施例的采集单元的电路图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

请参阅图1，示出本发明实施例的一种温度监测系统100，包括储能设备100、监控处理装置120、采集单元130和通信设备140，储能设备110包括壳体112和设于壳体112内多个串联在一起的储能单元111，监控处理装置120包括信息处理模块121和分别连接至信息处理模块121的转换模块122、存储模块124、通信模块123，采集单元130设于壳体112并电连接至转换模块122；通信模块123包括分别连接至信息处理模块121的有线通信模块1231和无线通信模块1232，通信设备140与有线通信模块1231或无线通信模块1232建立通信连接，以与监控处理装置120进行数据交换。

在本实施例中，优选的，储能单元111为超级电容，壳体112内设有多个储能单元111，多个采集单元130均布于壳体112表面，对应于各储能单元111的位置,可以是一对多，即一个储能单元111周边均匀布置有多个采集单元130，通过均匀分布更多的采集点，得到更加准确更广的温度数据分布；无线通信模块1232为蓝牙模块，通信设备140为手机，通信设备140通过无线通信模块1232与监控处理装置120建立无线通信连接。在其他实施方式中，通信设备140可为电脑，有线通信模块123可设有通信接口，通信设备140通过线缆连接至通信接口，以与监控处理装置120建立有线通信连接。

图2为信息处理模块121与无线通信模块1232的连接电路图，图中，信息处理模块121包括处理芯片U1、电容C1、C2、C4、C6、C10、C11、C12、电阻R1、R5、晶振Y1、Y2和开关S1，具体的，电容C1一端接地，另一端连接处理芯片的引脚33；C2的一端接地，另一端连接至引脚32，晶振Y1的两端连接处理芯片的引脚32和33；电阻R1一端接地，另一端连接处理芯片的引脚38，开关S1的一端同时连接至电阻R1和处理芯片的引脚38，另一端连接电源；电容C4的一端接地，另一端连接处理芯片U1的引脚40；电容C6的一端接地，另一端连接处理芯片的引脚10；电容C10一端接地，另一端连接处理芯片U1的引脚20；电容C11一端接地，另一端连接处理芯片U1的引脚22，电容C12一端接地，另一端连接处理芯片U1的引脚23，晶振Y2的一端接地且连接处理芯片U1的引脚22，另一端接地和连接处理芯片U1的引脚23；电阻R5一端接地，另一端连接处理芯片U1的引脚30。

无线通信模块1232包括通信芯片U2、电阻R8、电容C7、C8和天线E1，通信芯片U2的引脚4、3分别连接至信息处理模块121的处理芯片U1的引脚25、26，电容C7一端接地，另一端连接通信芯片U2的引脚1，电阻R的两端分别连接电容C7、C8，电容C8未与电阻R8连接的一端接地，天线E1连接电阻R8和电容C8。

图3为转换模块122的电路图，图中，转换模块122包括转换芯片U3、电阻R6、R7和电容C5，电阻R6的一端接电源，另一端连接转换芯片U3的引脚10；电阻R7的一端接电源，另一端连接转换芯片U3的引脚9；电容C5的一端接地，另一端连接转换芯片U3的引脚8。请一并参照图2，处理芯片U1的引脚2、3分别连接转换芯片U3的引脚10、9。

图4为存储模块124的电路图，图中，存储模块124包括存储芯片U4、电阻R2、R3、R4和电容C2，电阻R2、R3、R4的一端相互连接并连接至电源，另一端分别连接存储芯片U4的引脚7、6、5，电容C2的一端接地，另一端与存储芯片U4的引脚8一同连接电源。请一并参照图2，处理芯片U1的引脚2、3、6分别连接至存储芯片U4的引脚6、5、7。

图5为采集单元130的电路图，图中，采集单元130包括采集芯片U5、电阻R10、电容C13和17，电阻R10一端连接采集芯片U5的引脚2，另一端连接电容C17，电容C17接地；电容C13的一端接地，另一端连接采集芯片U5的引脚4和电源。请一并参照图2和图3，转换芯片U3的引脚4连接至采集单元130的电阻R10和电容C17。处理芯片U1的引脚19连接采集芯片U5的引脚3，使处理芯片U1可对采集芯片U5的灵敏度、电压、电流等参数进行设置与控制。

请一并参照图1至图5，以下结合附图对温度监控系统100的工作过程进行说明：

当储能设备110开始为其他电子设备进行供电时，储能单元111工作发热，壳体112吸收储能单元111散发的热量而升温，均匀分布于壳体112外侧的多个采集单元130采集壳体112各个位置的模拟温度信息，然后采集单元130的采集芯片U5将上述模拟温度信息传输至转换芯片U3的引脚4（ANI引脚）；转换芯片U3将上述模拟温度信息转换成数字温度信息并通过引脚9和10（引脚SDA和SCL）传输至处理芯片U1的引脚3和2（引脚SDA和SCL）；处理芯片U1对上述数字信号进行处理后通过引脚3和2（引脚SDA和SCL）传输至存储芯片U4的引脚5和6（引脚SDA和SCL），以将壳体112的各个位置的数字温度信息存储起来。

当用户需要查看储能设备110的温度信息时，用户通过操作通信设备140上的应用软件来向监控处理装置120发生请求查看命令，监控处理装置120的通信芯片U2通过天线E1接收上述请求查看指令并传送至处理芯片U1，处理芯片U1调用存储在存储芯片U4上的壳体112各个位置的数字温度信息并通过通信芯片U2及天线E1发送至通信设备140，通信设备140上的应用软件将壳体112各个位置的数字温度信息处理成三维温度场模型后显示在通信设备140的显示屏上，用户查看显示屏上三维温度场模型即可获知储能设备110壳体112的各个位置的温度，简单直观，操作方便。

需要说明的是，通信设备140上的应用软件将壳体112各个位置的温度信息处理成三维温度场模型时，也一并将壳体112的内部温度模拟出来，三维温度场模型不仅显示壳体112外表面温度，还显示壳体112内部温度，即储能单元111所处环境的温度，用户看到的是壳体112的表面温度和内部环境温度。采集单元130设置越多，采集单元130采集的壳体112表面温度越准确，三维温度场模型模拟的壳体112内部环境温度就越精确。

由此可见，上述温度监测系统100通过采集单元130采集储能设备110的温度信息，来对储能设备110的内部空间场形成三维立体温度监测，并处理形成一个可供用户查看的温度场模型，监控处理装置120可模拟估算出壳体112内部空间每一点的温度变化，对储能设备112的工作环境监测和故障评估方便精准；用户通过通信设备140，比如手机，访问监控处理装置120即可查看储能设备110各个位置的温度信息，无需额外增加终端设备，简单方便，成本低，可远距离管理；上述温度监测系统100除了可用于超级电容模组箱体外，还可用于一般的电池模组箱体，适用性广。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种温度监测系统，其特征在于，包括:

储能设备，包括壳体和设于壳体内的至少一储能单元；

采集单元，对应于各储能单元设于所述储能设备，以采集各储能单元的温度；

监控处理装置，包括信息处理模块和连接至信息处理模块的转换模块、存储模块、通信模块，所述信息处理模块连接至所述采集单元；以及

通信设备，连接至所述通信模块；

当所述储能单元工作发热时，所述壳体吸热升温，所述采集单元采集各储能单元的温度并将采集的温度信息传送至所述转换模块，所述转换模块对所述温度信息进行转换处理后传输至所述信息处理模块，所述信息处理模块对所述温度信息进行处理后存储至所述存储模块，并通过所述通信模块传输至所述通信设备。

2.如权利要求1所述的温度监测系统，其特征在于，多个所述采集单元均布于所述壳体，以采集所述壳体对应各储能单元的多个位置的模拟温度信息，并将所述模拟温度信息传输至所述转换模块。

3.如权利要求2所述的温度监测系统，其特征在于，所述转换模块为模数转换模块，当所述模拟温度信息被传输至所述转换模块后，所述转换模块将所述模拟温度信息转换为数字温度信息，并将所述数字温度信息传输至所述信息处理模块。

4.如权利要求3所述的温度监测系统，其特征在于，所述处理模块将所述数字温度信息处理成三维温度场模型，并将所述三维温度场模型保存至所述存储模块。

5.如权利要求4所述的温度监测系统，其特征在于，当所述通信设备向所述监控处理装置发生请求信号时，所述通信模块接受所述请求信息并传输至所述处理模块，所述处理模块根据所述请求信息将所述三维温度场模型通过所述通信模块发送至所述通信设备。

6.如权利要求1所述的温度监测系统，其特征在于，所述储能单元为超级电容。

7.如权利要求1所述的温度监测系统，其特征在于，所述探测单元为温度传感器。

8.如权利要求1所述的温度监测系统，其特征在于，所述通信模块包括用于进行有线通信的有线通信模块和用于进行无线通信的无线通信模块，所述有线通信模块和所述无线通信模块分别连接至所述信息处理模块，所述监控处理装置通过所述有线通信模块或所无线通信模块与所述通信设备进行通信。

9.如权利要求8所述的温度监测系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块中的一种。

10.如权利要求1所述的温度监测系统，其特征在于，所述通信设备包括手机或电脑，其安装有应用软件，所述通信设备通过所述应用软件处理并显示所述温度信息。