CN107907833A - 一种蓄电池监测系统 - Google Patents

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苗雪飞
徐宏
周青睐
金海松
胡遨洋
刘书涵
陈启
沈伟伟
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC

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Abstract

一种蓄电池监测系统，包括：电池壳体、蓄电池组、电池采集模块以及监测中心，所述蓄电池组放置在电池壳体内，电池壳体四周采用网孔结构，内部设有掀开式封闭走线槽，蓄电池组与电池壳体之间通过绝缘垫片隔离；所述蓄电池组包括若干节蓄电池，相邻蓄电池的正负极依次串联连接；所述电池采集模块包括电压采集单元、内阻采集单元、电流采集单元、温度采集单元、通讯接口以及电源接口；所述监测中心包括控制芯片、显示模块、报警模块、通讯模块、存储单元、键盘操作单元以及电源模块；所述显示模块、报警模块、通讯模块、存储单元、键盘操作单元以及电源模块均与控制芯片连接，通讯模块与所述通讯接口连接，电源模块与所述电源接口连接。

Description

一种蓄电池监测系统
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，特别涉及一种蓄电池监测系统。
背景技术
在电力系统中，在发电厂以及变电站的直流系统中广泛使用蓄电池，因此，蓄电池的性能及状态对于电力系统的稳定运行至关重要，其中，蓄电池的内阻是反应蓄电池的性能及状态的重要参数，现有技术中，对于蓄电池的内阻检测通过如下手段进行：将蓄电池从接入的系统中拆卸出来，然后再进行内阻检测，但是这种方式操作复杂，需要改变蓄电池的接入结构，蓄电池的拆卸对电力系统的工作稳定性造成影响，而且，人工维护花费大量人力、物力，维护成本比较高，需要派专人进行现场数据检测并收集，耗时较长且部分关键数据，如内阻无法测试；而且由于是人工介入现场数据采集工作，收集数据的准确性存在过多不稳定因素，会影响到对于蓄电池好坏的判断，况且检测时间的跨度长，可能存在单体故障造成整组蓄电池性能下降的风险。
发明内容
本发明的目的在于针对以上问题，研制了一种蓄电池监测系统。一种蓄电池监测系统，包括：电池壳体、蓄电池组、电池采集模块以及监测中心，所述蓄电池组放置在电池壳体内，电池壳体四周采用网孔结构，内部设有掀开式封闭走线槽，蓄电池组与电池壳体之间通过绝缘垫片隔离；所述蓄电池组包括若干节蓄电池，相邻蓄电池的正负极依次串联连接；所述电池采集模块包括电压采集单元、内阻采集单元、电流采集单元、温度采集单元、通讯接口以及电源接口；所述电压采集单元、内阻采集单元、电流采集单元、温度采集单元均与所述蓄电池组连接；所述通讯接口、电源接口与监测中心连接；所述监测中心包括控制芯片、显示模块、报警模块、通讯模块、存储单元、键盘操作单元以及电源模块；所述显示模块、报警模块、通讯模块、存储单元、键盘操作单元以及电源模块均与控制芯片连接，通讯模块与所述通讯接口连接，电源模块与所述电源接口连接。
本发明中，通过电池采集模块采样蓄电池的电压、电流、温度以及内阻变换，将采集的数据通过通讯接口传送至监测中心，经控制芯片处理后输出至显示模块，用户可以通过显示模块查看当前检测数据，并通过键盘操作单元进行参数修改和系统设置，当监控数据超过设定阈值时，系统发出报警信号，并将报警信息以短信的形式发送到负责人手机端，检测中心的数据存储在存储单元中，以备查询，电源模块为控制芯片和电池采集模块供电。
作为优选，所述电压采集单元包括若干根电压采集线，从蓄电池组的第一节蓄电池的负极开始依次连接到对应蓄电池的负极；所述内阻采集单元包括若干内阻采集线，将蓄电池组分为若干测试小组，每根内阻采集线对应一个测试小组，内阻采集线与对应测试小组第一节蓄电池的负极连接；所述电流采集单元与蓄电池组第一节蓄电池的负极连接；所述温度采集单元与蓄电池组第一节蓄电池的负极连接。
作为优选，所述每节蓄电池为12V蓄电池。
作为优选，所述电压采集单元内安装3A保险丝。
作为优选，所述内阻采集单元内安装15A保险丝。
作为优选，所述蓄电池组的第一节蓄电池的负极与霍尔传感器连接。
本发明的实质性效果：能够在不将蓄电池从接入的工作系统中拆卸出来，并且不改变蓄电池的供电电路结构的情况下实现对蓄电池内阻的准确监测，实时监测每节蓄电池的电压、内阻及组电压、电流，当发生某节蓄电池低于标准电压高于额内阻时，产生声光报警，提醒工作人员针对性的更换电池，提高整组电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的一种连接结构图。
图中：1-蓄电池组，2-电池采集模块，3-监测中心，31-控制芯片，32-显示模块，33-报警模块，34-键盘操作单元，35-通讯模块，36-存储单元，37-电源模块。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
一种蓄电池监测系统，如图1所示，包括：电池壳体、蓄电池组（1）、电池采集模块（2）以及监测中心（3），蓄电池组（1）放置在电池壳体内，电池壳体四周采用网孔结构，内部设有掀开式封闭走线槽，蓄电池组（1）与电池壳体之间通过绝缘垫片隔离。蓄电池组（1）包括20节12V蓄电池，相邻蓄电池的正负极依次串联连接。
电池采集模块（2）包括电压采集单元、内阻采集单元、电流采集单元、温度采集单元、通讯接口以及电源接口；所述电压采集单元、内阻采集单元、电流采集单元、温度采集单元均与所述蓄电池组（1）连接；所述通讯接口、电源接口与监测中心（3）连接。
所述电压采集单元包括若干根电压采集线，从蓄电池组（1）的第一节蓄电池的负极开始依次连接到对应蓄电池的负极。
内阻采集单元包括5根内阻采集线，依次与第一节蓄电池的负极、第五节蓄电池的负极、第九节蓄电池的负极、第十三节蓄电池的负极、第十七节蓄电池的负极、第二十节蓄电池的正极连接；从而实现在线一键测试整组电池的内阻。
监测中心（3）包括控制芯片（31）、显示模块（32）、报警模块（33）、通讯模块（35）、存储单元（36）、键盘操作单元（34）以及电源模块（37）；所述显示模块（32）、报警模块（33）、通讯模块（35）、存储单元（36）、键盘操作单元（34）以及电源模块（37）均与控制芯片（31）连接，通讯模块（35）与所述通讯接口连接，电源模块（37）与所述电源接口连接，监测中心（3），在线实时监测蓄电池组（1）的运行状态、组端电压、充放电电流、单体电压、电压均衡度以及电池组剩余容量等信息。
报警模块（33）对所检测的蓄电池组（1）的总电压上限、总电压下限、单节内阻上限、单节电压上限、单节电压下限、放电深度、放电时间、温度上限等参数进行设置，设备在运行中如发现有监测数据超出设定值，将自动进行报警。
存储单元（36）配备SD卡和USB接口直接将数据存储到SD卡或U盘，节省数据导出时间，对充电数据、放电数据和报警过程数据进行分类单独存储，有利于数据检索和分析利用，存储空间至少可能存储五年以上监测数据。
本发明中，通过电池采集模块（2）采样蓄电池的电压、电流、温度以及内阻变换，将采集的数据通过通讯接口传送至监测中心（3），经控制芯片（31）处理后输出至显示模块（32），用户可以通过显示模块（32）查看当前检测数据，并通过键盘操作单元（34）进行参数修改和系统设置，当监控数据超过设定阈值时，报警模块（33）发出报警信号，并将报警信息以短信的形式发送到负责人手机端，监测中心（3）的数据存储在存储单元（36）中，以备查询，电源模块（37）为控制芯片（31）和电池采集模块（2）供电。
以上所述实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。

Claims (6)

1.一种蓄电池监测系统，其特征在于，包括：电池壳体、蓄电池组（1）、电池采集模块（2）以及监测中心（3）；
所述蓄电池组（1）放置在电池壳体内，电池壳体四周采用网孔结构，内部设有掀开式封闭走线槽，蓄电池组（1）与电池壳体之间通过绝缘垫片隔离；
所述蓄电池组（1）包括若干节蓄电池，相邻蓄电池的正负极依次串联连接；
所述电池采集模块（2）包括电压采集单元、内阻采集单元、电流采集单元、温度采集单元、通讯接口以及电源接口；所述电压采集单元、内阻采集单元、电流采集单元、温度采集单元均与所述蓄电池组（1）连接；所述通讯接口、电源接口与监测中心（3）连接；
所述监测中心（3）包括控制芯片（31）、显示模块（32）、报警模块（33）、通讯模块（35）、存储单元（36）、键盘操作单元（34）以及电源模块（37）；所述显示模块（32）、报警模块（33）、通讯模块（35）、存储单元（36）、键盘操作单元（34）以及电源模块（37）均与控制芯片（31）连接，通讯模块（35）与所述通讯接口连接，电源模块（37）与所述电源接口连接。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池监测系统，其特征在于，
所述电压采集单元包括若干根电压采集线，从蓄电池组（1）的第一节蓄电池的负极开始依次连接到对应蓄电池的负极；
所述内阻采集单元包括若干内阻采集线，将蓄电池组（1）分为若干测试小组，每根内阻采集线对应一个测试小组，内阻采集线与对应测试小组第一节蓄电池的负极连接；
所述电流采集单元与蓄电池组（1）第一节蓄电池的负极连接；
所述温度采集单元与蓄电池组（1）第一节蓄电池的负极连接。
3.根据权利要求2所述的一种蓄电池监测系统，其特征在于，所述每节蓄电池为12V蓄电池。
4.根据权利要求2所述的一种蓄电池监测系统，其特征在于，所述电压采集单元内安装3A保险丝。
5.根据权利要求2所述的一种蓄电池监测系统，其特征在于，所述内阻采集单元内安装15A保险丝。
6.根据权利要求1所述的一种蓄电池监测系统，其特征在于，所述蓄电池组（1）的第一节蓄电池的负极与霍尔传感器连接。
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