CN108780929B - 用于液态电解质电池的智能监测系统 - Google Patents

用于液态电解质电池的智能监测系统 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于液态电解质电池的改进的电池监测系统。该电池监测系统包括用于监测多个液态电解质电池例如铅酸电池的状况或性能的传感器的网络。上述传感器适于通过无线局域网将关于电池状况或电池性能的数据共享给独立设备。与独立设备电通信的服务器接收上述数据中的一些或全部以进行分析，这可以产生被发送至独立设备的维护警报和其他警报。该改进的电池监测系统可以减少或消除对铅酸电池的人工检查，并可以通过确保用于每个铅酸电池的适当的维护水平来改进电池的运行和寿命。

Description

用于液态电解质电池的智能监测系统
技术领域
本发明涉及用于监测液态电解质电池例如铅酸电池的状况和性能的智能系统。
背景技术
液态电解质电池例如铅酸电池通过电化学反应提供电能。电化学反应涉及酸例如硫酸与电池电极的反应，以产生电势。由于铅酸电池的可靠性和低成本，铅酸电池是自供电车辆(包括例如叉车和前移式叉车)、备用动力和其他应用的主要源之一。
存在多种用于监测铅酸电池的状况或性能的传感器。例如，铅酸电池在再充电时以及由于受热引起的水蒸发会经受水损失。因此，已知的水位传感器可以测量电池外壳内的液位。另外的传感器则已知为用于测量环境空气温度、电池流体温度、电池电压、安培小时通量和半电压(电池的一半与该电池的另一半相比的电压)。
然而，现存的传感器出现了各种问题。例如，现存的传感器缺乏集成，并且不能完全减轻对手动检查每个电池的需求。另外，现存的液位传感器不测量由电池消耗的水的量，而是在给定的时间点测量预定液位的存在或不存在。
因此，仍然继续需要一种用于液态电解质电池且特别是铅酸电池的改进的电池监测系统。此外，仍然继续需要一种改进的电池监测系统，该改进的电池监测系统自动地监测铅酸电池的状况和性能，从而改进电池的运行和寿命。
发明内容
提供了一种用于多个液态电解质电池的电池监测系统。该电池监测系统包括用于监测多个电池中的每一个电池的状况或性能的传感器的网络。来自该传感器的网络的传感器数据经由无线网络与独立设备共享。独立设备例如智能手机或平板电脑与服务器通信，以用于分析传感器数据。独立设备提供维护警报以确保对多个电池的适当保养和维护。
在一个实施方案中，多个电池中的每一个均包括与传感器的网络电通信的控制模块。传感器可以包括电压传感器、流速传感器、压力传感器、液位传感器、安培小时通量电流传感器和脏电池传感器。控制模块还包括机载温度传感器和机载加速度计。该传感器测量电解质液位、电解液温度、环境温度、电池定向、安培小时通量、正端子和负端子之间的电压以及电池的半电压。
在另一实施方案中，控制模块经由无线网络共享数据，可选地根据蓝牙智能公告模式共享数据。第一数据包与电池状态有关。如果电池需要即时注意，则该电池状态数据包可以向用户报警。例如，电池状态数据包可以包含与电池冲击、电池温度、单体不均衡和低电解质水平有关的信息。第二数据包括历史传感器数据，该历史传感器数据包括数字时间戳。历史传感器数据被转发至服务器，以用于存储和分析。
在又一实施方案中，控制模块经由无线个人局域网例如蓝牙智能网络或ZigBee网络与独立设备共享数据。独立设备可以包括适于经由无线个人局域网接收数据的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机或车辆计算机。独立设备还可以包括网关(无线接入点)、蜂窝系统或网状网络。独立设备包括应用程序，该应用程序适于显示用于指示例如不安全的液位或不安全的电池温度的维护警报或其他警报。
在另一实施方案中，电池监测系统测量添加到铅酸电池的水的量。该电池监测系统包括流速传感器、压力传感器以及与流速传感器的输出和压力传感器的输出耦合的微处理器。当流速超过预定的最小流速时，微处理器基于供给管内测量的压力来确定添加到铅酸电池的水的量。添加到电池的水的量可以指示电池的状况及其剩余使用寿命。
在再一实施方案中，电池监测系统在没有流速传感器的情况下测量添加到铅酸电池的水的量。在该实施方案中，微处理器基于水压超过最小压力时和水压稳定在最大压力时之间的时间段确定添加到铅酸电池的水的量。如上所述，添加到电池的水的量可以指示电池的状况及其剩余使用寿命。
在又一实施方案中，电池监测系统在可选地没有流速传感器的情况下使用压力传感器确定是否向铅酸电池中添加水。在该实施方案中，微处理器测量压力传感器的输出以确定电池是否已被供水。如果电池没有被供水，则可以向用户报警需要给电池供水，可选地通过发布到独立设备的维护警报来进行报警。
在另一实施方案中，电池监测系统包括多轴加速度计、与加速度计的输出耦合的微处理器、以及与微处理器无线通信的独立单元。微处理器能够运行以基于加速度计的输出确定对电池壳体的冲击和电池壳体的定向。将该信息广播至独立设备。独立设备可以向用户报警不安全的电池状况，例如电池壳体处于不安全的定向(如严重倾斜)或者电池壳体遭受不安全的冲击(如掉落)。
因此，本发明可以提供一种用于液态电解质电池且特别是铅酸电池的改进的电池监测系统。该改进的电池监测系统可以用所连接的传感器的网络替换现存的传感器，以提供对电池性能和电池状况的分析。该改进的电池监测系统可以减少或消除对铅酸电池的人工检查，并通过确保对每个铅酸电池的适当的维护水平来改进电池的运行和寿命。
当根据附图和所附权利要求观察时，本发明的这些以及其他特征和优点将从本发明的以下描述中变得明显。
附图说明
图1是耦合至单点供水系统的深循环(deep cycle)铅酸电池的立体图。
图2是耦合至单点供水系统的深循环铅酸电池的俯视图。
图3是根据当前实施方案的电池监测系统的俯视图。
图4是根据当前实施方案的具有内部无线通信电路的控制模块的立体图。
图5是根据当前实施方案的控制模块的示意图。
图6是包括手持设备和用于确定电池警报的远程服务器的电池监测系统的示意图。
图7是示出了根据当前实施方案的传感器数据的收集的流程图。
图8是示出了将传感器数据从多个控制模块上传到本地独立设备的流程图。
图9是示出了将传感器数据从本地独立设备上传到远程服务器的流程图。
图10是示出了根据当前实施方案的对电池的加速度计数据的评估的流程图。
具体实施方式
如本文所设想和公开的，本发明包括用于液态电解质电池且特别是铅酸电池的电池监测系统。如下所述，电池监测系统包括用于监测多个液态电解质电池的状况或性能的传感器的网络。传感器数据经由无线网络被共享给独立设备。与独立设备处于电通信的服务器接收该数据以用于分析，这可以产生被发送至独立设备的另外的维护警报和其他警报。
I.电池概述
现在参照图1，示出了示例性的液态电解质电池并且其通常被标记为100。液态电解质电池100为包括多个电池单体的深循环铅酸电池，该多个电池单体容纳了电极、电解质溶液和端子的集合。电池单体共享共有的壳体102，并包括一12伏特的构造。每个电池单体包括在壳体盖104上的小的通风开口。铅酸电池还包括扭转到每个电池单体的通风开口中的通风帽。正端子106和负端子108从壳体盖104的顶部突出。
在再充电期间，以及由于受热引起的水蒸发，铅酸电池100将经受水损失。如图1中所示的，单点供水系统110向每个电池单体提供水。单点供水系统包括柔性供给管116，该柔性供给管提供从入口112到每个电池单体的流体流动路径。单点供水系统还包括用于每个电池单体的再填充控制阀114，该再填充控制阀替换通风帽并被扭转到每个电池单体的通风开口中。
II.系统概述
如上所述，当前实施方案包括用于监测多个深循环铅酸电池的状况或性能的电池监测系统。电池监测系统10示出在图1至图5中，并且包括控制模块12、多个外部传感器和多个内部传感器。外部传感器包括电流传感器14、流速传感器16、压力传感器18、正电极20、接地电极22、半电压电极24、液位传感器28和脏电池传感器30。内部传感器(在控制模块12内部)包括温度传感器32和加速度计34。其他实施方案根据要求包括更多或更少数量的外部传感器和/或内部传感器。每个传感器测量铅酸电池100的特性(如状况或性能)。测量的特性可以包括电解质液位、电解液温度、环境温度、壳体完整性(如，曾经掉落或受冲击的任何历史)、壳体定向、正端子和负端子之间的电压以及电池100的半电压。在其他实施方案中可以根据期望测量其他特性。
如图1至图2中所示的，控制模块12居中地安装在壳体盖104上。控制模块12包括用于处理上述传感器的输出的内部控制器。在本实施方案中，控制器是微处理器40，但是例如在其他实施方案中可以包括特定应用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。该微处理器40与上文标识的每个传感器的输出耦合，可选地通过模数转换器(ADC)42进行耦合。控制模块12还可以包括移位寄存器，例如并行输入、串行输出移位寄存器，以减少到微处理器40的输入数量。移位寄存器可以包括在信号调节电路44中，在图5中示出为连接在外部传感器和微处理器40之间。微处理器40还可以包括集成通信电路，该集成通信电路用于经由无线个人局域网例如蓝牙智能(BLE)网络进行通信。其他网络包括例如ZigBee网络和Wi-Fi网络。在使用蓝牙智能网络时，集成通信电路可以包括蓝牙芯片和集成的2.4GHz天线，以用于与独立设备通信(下面讨论)。
也如图5中所示的，控制模块12包括编程接口46、串行调试接口48、机载温度传感器32、机载加速度计34、外部非易失性存储器(NVM)50、机载LED指示器52、到远程LED指示器54的串行总线、经调节的轨道电压56和四引脚线与线连接器58。编程接口46接收用于处理传感器数据和/或经由无线网络广播传感器数据的计算机可读指令。串行调试接口48支持数据传输，以验证微处理器40在包装和运输之前是正常工作的。机载温度传感器32提供用于输出至微处理器40的温度测量。温度传感器32可以包括具有可变电阻的热敏电阻。通过可选地使用分压器测量热敏电阻的电阻，微处理器40可以确定环境空气温度。机载加速度计34为用以测量电池100的定向(如，直立、倒置、倾斜)以及对电池100的任何冲击的三轴加速度计。机载LED指示器52提供关于电池100的状况或性能的即时反馈。在一些实施方案中，机载指示器52包括三个LED：稳定的绿色LED、稳定的红色LED和闪烁的红色LED。稳定的绿色LED可以指示液位不需要再填充，闪烁的红色可以指示液位需要再填充，而稳定的红色可以指示液位过高。尽管描述为存在于控制模块12上，但是LED指示器52也可以或可替代地存在于别处，例如存在于液位传感器28上。LED指示器42可以可替代地存在于从控制模块12突出的线的端部。最后，在本实施方案中线与线连接器58包括四个连接，两个与微控制器的连接(5V和接地)以及两个与串行调试接口48的连接(传输和接收)。
周期性地或当收集传感器数据时，控制模块12经由无线网络为附近的独立设备60发布或传输传感器数据。独立设备60包括：手持设备例如智能手机、平板电脑或笔记本电脑，或者包括台式设备例如计算机工作站，或者包括车辆的部件诸如车载计算机。然后，独立设备60将全部或部分数据传送到远程服务器62以进行进一步分析。如图6中所示的，独立设备60可以经由无线网络连接至多个电池监测系统10。传输到远程服务器62的数据可以存储在远程数据库中和/或被分析。例如，远程服务器62可以分析传感器数据并将添加的维护警报和其他警报传送给独立设备62。
重申一下，独立设备60从多个控制模块12获取传感器数据，每个均与电池100相关联。在一个实施方案中，控制模块12根据蓝牙智能协议(也称为蓝牙低功耗、蓝牙LE或BLE)与独立设备60通信。根据蓝牙智能协议，每个控制模块12都是公布用于中央设备读取的数据的外围设备。作为中央设备的独立设备60从控制模块12读取所发布的数据。控制模块12可以定期地更新所发布的数据，或者响应于一事件——例如当传感器数据存在显着变化时——来更新所发布的数据。传感器数据包括两个数据包。第一数据包包括电池状态。电池状态数据包可以用于向用户报警电池需要动作项。例如，电池状态数据包可以包含与电池冲击、超温、单体不平衡和低电解质水平有关的信息。动作项可以包括：用水再填充电池、用新电池更换电池、清洁电池顶盖或将电池恢复到直立定向。动作项还可以包括均衡、给电池充电、修理电池、温度单点供水系统修理或充电状态。例如，可以在独立设备62的触摸屏显示器上向用户呈现动作项。第二数据包可以包括历史传感器数据，该历史传感器数据包括用于通过远程服务器62进行诊断分析的数字时间戳，如下面进一步说明的。
更具体地，远程服务器62包括用以执行与电池100相关的一系列诊断功能的处理器。基于诊断功能的输出，远程服务器62向独立设备60传输一个或多个维护警报。然而，在其他实施方案中，独立设备60包括适于执行与电池100相关的诊断功能的内部处理器。在这些实施方案中，省略了远程服务器62，并且独立设备60提供自报警。诊断功能包括存储在计算机可读数据存储设备中的一系列指令。计算机可读数据存储设备可以是能够由处理器读取的便携式存储设备。这种便携式存储设备可以包括压缩磁盘、数字视频盘、闪存驱动器以及能够由嵌入或外部连接到计算机的磁盘驱动器读取的任何其他磁盘、记忆棒或者任何现在已知的或之后开发的其他便携式存储介质。另外，机器可读数据存储设备可以是计算机的嵌入式部件，诸如计算机的硬盘或闪存驱动器。
III.传感器概述
如上所述，电池监测系统10包括用于测量和报告电池100的一个或多个特性的各种传感器。下面通过非限制性实施例讨论示例性传感器；在其他实施方案中可以根据期望利用另外的传感器。在经由无线网络广播之前，传感器数据由微控制器40加时间戳和分析。
电流传感器14是适于测量电池100的功率输出的电传感器。如图5中所示的，电流传感器14用两个输入端(电源和接地)和一个输出端(电流传感器信号)与信号调节电路44耦合。信号的模拟值与电池100的功率输出成比例，并作为模拟输入输出到微处理器40。
流量传感器16是具有与供给管116流体连通的入口和出口的管线式(in-line，直线式、在线、内嵌式)流量传感器。流量传感器16包括内部转子和内部霍尔效应传感器。转子旋转的速度将根据水流速而变化。霍尔效应传感器将对应的脉冲信号输出至信号调节电路44，信号调节电路又通过ADC 42输出至微处理器40。然后微处理器40将数字信号转换成与供给管116内的流速相对应的值。
压力传感器18是具有与供给管116流体连通的入口和出口的管线式压力传感器。压力传感器18输出与供给管116中的流体压力成比例的模拟信号。压力传感器18的输出端耦合至信号调节电路44，该信号调节电路又通过ADC 42输出至微处理器40。然后微处理器40将数字信号转换成与供给管116内的压力相对应的值。
半电压传感器24适于将电池100的一半处的电压与电池100的另一半处的电压进行比较。如图5中所示的，半电压传感器24包括到信号调节单元44的输出，该输出在4至46伏DC之间。半电池电压是进入ADC 42的四个输入之一，其还包括每个端子电压(由BATT+和BATT-表示)和脏电池电压。
液位传感器28包括测量电池壳体104内的液位的电容传感器。电容传感器提供随着液位相对于探头上升而变化的输出。液位传感器28的输出端耦合至线与线连接器58，并且随后耦合至微处理器40。液位传感器28的结构和功能在与本文同日提交的申请号为__、标题为“Liquid Level Sensor for Battery Monitoring Systems(用于电池监测系统的液位传感器)”的美国申请中进行了阐述，其内容通过引用并入本文。
脏电池传感器30检测电池盖104上电解质的积聚，并且包括电池盖104上的导电垫。如图5中所示的“脏电池电压”，导电垫向信号调节电路44输出电压。ADC 42将数字信号输出至微处理器40，该数字信号是基于脏电池电压的。一旦负端子22和导电垫之间的电压落在预定范围内，电池盖104上就会出现短路，并且可以向独立单元60发送信号以通知终端用户应当清理电池盖104。
机载温度传感器32提供在水位上方(如在电池盖104顶上)的温度测量，以输出至微处理器40。在本实施方案中，机载温度传感器32包括热敏电阻，该热敏电阻具有与环境温度成比例的电阻。机载温度传感器32的输出是微处理器40的模拟输入。
机载加速度计34是提供定向感测、自由落体感测和冲击感测的三轴加速度计。更具体地，机载加速度计34测量电池100的定向(如，直立、倒置、倾斜)以及任何自由落体事件或对电池100的冲击。机载温度传感器32的输出是微处理器40的模拟输入。
参照图7，描绘了描绘传感器数据的运行的流程图。在判定步骤70，微处理器40确定当前迭代是从启动(boot-up，开机)开始还是从功率循环开始。如果检测到的是功率循环，则在步骤72，微控制器在非易失性存储器50中为功率损失设置标志，以用于随后传输到独立设备60。如果检测到的是启动，则在步骤74，微处理器40开启看门狗计时器来进行传感器数据采样、经由无线网络传输以及进行机载传感器轮询。如本文所使用的，看门狗计时器包括在正常运行期间定期重启的电子倒数计时器。在判定步骤76，微处理器40确定是否触发中断。如果触发中断，则在步骤78，微处理器40将中断识别为来自加速度计或通信电路。微处理器40在步骤80读取加速度计34，或者在步骤82根据判定步骤78的结果服务通信请求。在判定步骤84，微处理器40确定是否已经逾时过期。如果否，则微处理器40返回到步骤74。如果已逾时过期，则在判定步骤86，微处理器40识别逾时的来源。然后微处理器40根据逾时的来源读取传感器数据，并在之后返回至步骤74。在没有任何逾时的情况下，微处理器40将传感器数据存储至非易失性存储器50，以便与也存储到该非易失性存储器50的阈值进行比较。该阈值可以由独立设备60不时地更新。对预期参数之外的传感器数据加时间戳并存储至非易失性存储器50，以便经由无线网络进行广播，可选地经由蓝牙LE无线个人局域网进行广播。
在图8中进一步示出了由独立设备60进行的数据的读取。在步骤90，并且在本地无线网络上发现每个控制模块12之后，独立设备60识别每个控制模块12(在图8和图9中识别为“外围设备”或“外部设备”)。在步骤92，独立设备60连接并认证每个这样的控制模块12。独立设备60在步骤94读取来自每个这样的控制模块12的数据，并在步骤96将该数据写入本地存储器。在步骤98，独立设备60确定数据读取是否完成。如果数据读取未完成，则在步骤100，独立设备60继续从控制模块12寻找数据包。如果数据读取已完成，则在步骤102，独立设备60与控制模块12断开。在步骤104如果无线网络是可用的，则在步骤106，独立设备60将数据上传到远程服务器62。在判定步骤108，独立设备60确定数据读取是否完成，如果否，则返回步骤90以进行进一步的迭代。
在图9中进一步示出了从独立设备60到服务器62的数据上传。在步骤110，独立设备60确定无线网络是否可用。如果无线网络不可用，则在步骤112独立设备60继续尝试连接无线网络。如果无线网络是可用的，则在步骤114独立设备60对服务器应用编程接口(API)进行认证。在步骤116，独立设备60检查最后一次更新的时间。在步骤118，独立设备60过滤本地存储装置中自最后一次服务器上传以来独立设备从控制模块12接收的数据。在步骤120，独立设备60将POST请求传输至服务器62，请求服务器62接受并存储伴随POST请求的数据，该数据与来自控制模块12的加时间戳的传感器数据相对应。在步骤122，独立设备60从服务器62接收响应代码和消息。在步骤124，独立设备60确定该请求是否被服务器62接收以及是否正在被处理，如HTML式的响应代码200。独立设备60根据服务器62是否确认接收POST请求来重复或终止上述过程。
IV.诊断功能
如上所述，电池监测系统10适于为多个铅酸电池100提供自动诊断。自动诊断可以产生维护警报，以确保对多个铅酸电池100中的每一个的适当保养和维护。在一些实施方案中，可以由控制模块微处理器40远程执行诊断，而在其他实施方案中，可以由独立设备60或由服务器62本地执行诊断。然后由宿留在独立设备60上的应用程序呈现所产生的维护警报，以供用户查看。
根据当前实施方案，下文呈现了多种诊断功能。这些诊断功能包括：(a)测量多个电池中的每一个电池内的液位；(b)使用流速传感器和压力传感器测量添加到多个电池中的每一个电池的水的体积；(c)使用压力传感器而不使用流速传感器测量添加到多个电池中的每一个电池的水的体积；(d)使用加速度计测量电池的定向和任何不安全的冲击。在其他实施方案中可以根据期望利用另外的诊断功能。每个诊断功能的输出通常都包括给独立设备的警报，以指示关于电池的动作项。该动作项可以包括用水再填充电池、用新电池更换电池、清洁电池顶盖或将电池恢复到直立定向。在其他实施方案中可以根据期望生成其他警报。
测量电池内的液位通常包括测量液位传感器28的输出并将该输出与预定的最小液位进行比较。液位传感器28的输出相对于电池内的液位进行变化，使得可以检测多个非零液位。如果该比较(由微处理器40、独立设备60或服务器62执行)确定所测量的液位低于最小液位，则独立设备60生成给用户的警报。该警报可以包括在下次使用之前再填充电池的动作项。该动作项可以在宿留在独立设备60上的应用程序上呈现。
测量添加到电池的水的体积通常包括(对于每个电池)：测量移动通过供给管116的水的流速，计算在所测量的流速超过最小流速的时段期间添加的水的体积，输出用于在宿留在独立设备60上的应用程序的所计算的水的体积，以及可选地当供水完成时向独立设备60的用户进行指示。通过将流速(源自流速传感器16的输出)乘以供给管116的面积以确定容积流速来执行加水体积的计算。然后将容积流速乘以流速超过最小流速的总时间段，得到测量的加水体积，本文也称为“再填充体积”。如果流速不稳定，则可以通过对同一时段内的流速进行积分来执行上述计算。然后将测量的加水体积与为该特定电池预期的加水体积进行比较。例如，预期的加水体积可以是电池剩余使用寿命的函数，电池剩余使用寿命又可以是基于先前的电荷数量的。如果测量的加水体积超过预期的加水体积，则独立设备60生成给用户的警报。该警报可以包括用以替换老化电池的动作项。该动作项可以由宿留在独立设备60上的应用程序显示。独立设备60可以另外基于所收集的数据安排水再填充。
测量添加到电池的水体积可以可替代地包括(对于每个电池)：测量移动通过供给管116的水的压力，计算在所测量的压力处于最小压力和最大压力之间的时段期间添加的水的体积，输出用于宿留在独立设备60上的应用程序的所计算的水的体积，并且当供水完成时向独立设备60的用户进行指示。根据伯努利方程执行加水体积的计算，其中从供给管116内的压力(由压力传感器18测量)得出流速。然后将流速乘以供给管116的面积以确定容积流速。然后将容积流速乘以所测量的压力在预定的最小压力和预定的最大压力之间的总时间段，得到再填充体积。如果流速不稳定，则可以通过对同一时间段内的流速进行积分来执行上述计算。然后将再填充体积与为该特定电池预期的加水体积进行比较。例如，预期的加水体积可以是电池剩余使用寿命的函数，电池剩余使用寿命又可以是基于先前的电荷数量的。如果再填充体积超过预期的加水体积，则独立设备60生成给用户的警报。该警报可以包括用以替换老化电池的动作项。该动作项可以由宿留在独立设备60上的应用程序显示。独立设备60可以另外基于收集的数据安排水再填充。在一些实施方案中，该方法被修改成不依赖于添加到电池的水的量的测量来检测电池是否被供水。例如，该方法可以包括基于测量的压力(或如上得出的流速)与阈值压力(或阈值流速)的比较来确定电池是否被供水。如果电池没有被供水，则独立设备60生成给用户的警报。该警报可以包括用以给电池供水的动作项。该动作项可以由宿留在独立设备60上的应用程序显示。
测量电池的定向和任何不安全的冲击包括(对于每个电池)测量加速度计的输出，并基于加速度计的输出来确定电池壳体的定向及对其的任何冲击。可以将电池壳体的定向与存储在计算机可读存储器中的可接受的定向范围进行比较。如果测量的定向在可接受的定向范围之外，则独立设备60生成给用户的警报。该警报可以包括用以使电池恢复到其直立位置的动作项。该动作项可以呈现于宿留在独立设备60上的应用程序上。如果加速度计的输出显示超过预定最大重力的任何重力，则独立设备60生成给用户的警报。该警报可以包括用以视觉检查或更换电池的动作项。该动作项可以呈现于宿留在独立设备60上的应用程序上。
另外关于图10，测量电池的定向和任何不安全的冲击包括在步骤130经由12C总线读取加速度计的计数数据。在步骤132针对角度事件和冲击事件分析加速度计数据。在判定步骤134，微控制器确定加速度计数据是与角度事件有关、冲击事件有关还是与二者都有关。如果确定是角度事件，则在步骤136，微处理器60设置待由蓝牙LE公告数据包使用的用于角度事件的异常标志。在步骤138，将该数据与时间戳一起存储至NVM 50。如果确定是冲击事件，则在步骤140，微处理器60设置待由蓝牙LE公告数据包使用的用于冲击事件的异常标志。在步骤142，将该数据与时间戳一起存储至NVM 50。如果确定是两个事件，则在步骤144微处理器60设置由蓝牙LE公告数据包使用的用于两个事件的异常标志。在步骤146，将该数据与时间戳一起存储至NVM 50。在步骤130，存储的数据随后传输跨过蓝牙LE网络，以用于由独立设备60接收。
因此，用于独立设备60的应用程序可以呈现与多个电池有关的多个维护警报。维护警报可以指示电池状况和/或关于电池的动作项。该动作项可以包括下述推荐：视觉检查电池壳体的裂缝、用水再填充电池、用新电池更换电池、清洁电池顶盖或将电池恢复到直立定向。在其他实施方案中可以根据期望生成其他警报。应用程序还可以接收来自用户的输入。例如，应用程序可以接收对动作项已执行——如已检查电池、已用水再填充电池、已更换电池、已清洁电池或者已将电池恢复到直立定向——的确认。可以将该输入传输到微控制器40或远程服务器62中的一个或两个。
以上描述是本发明的当前实施方案的描述。在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和更广泛的方面的情况下，可以进行各种改变和变化，其将根据包括等同原则的专利法的原理来解释。任何提及的单数的元素，例如使用冠词“一”、“一个”、“该”或“所述”，都不应被解释为将该元素限制为单数。

Claims (12)

1.一种用于具有多个单体的电池的电池监测系统，所述系统包括：
多个再填充控制阀，所述多个再填充控制阀中的每个再填充控制阀用于一个所述单体；
供给管，所述供给管用于将流体引导至所述再填充控制阀；
流速传感器，所述流速传感器可操作地连接至所述供给管，以检测移动通过所述供给管的所述流体的流速，所述流速传感器提供一输出；
压力传感器，所述压力传感器可操作地连接至所述供给管，以检测移动通过所述供给管的所述流体的压力，所述压力传感器提供一输出；以及
控制器，所述控制器与所述流速传感器的输出和所述压力传感器的输出电耦合，其中，所述控制器运行以：
根据所述流速传感器的输出确定移动通过所述供给管的所述流体的流速，
根据所述压力传感器的输出确定移动通过所述供给管的所述流体的压力，
确定在所确定的流速超过最小流速的第一时间段期间，通过所述供给管和所述再填充控制阀添加至所述电池的流体的量的第一计算值；以及
确定在所确定的压力超过最小压力时与所确定的压力稳定时之间的第二时间段期间，通过所述供给管和所述再填充控制阀添加至所述电池的流体的量的第二计算值。
2.根据权利要求1所述的电池监测系统，其中，所述控制器还运行以向宿留在独立设备上的应用程序输出所确定的流体的量。
3.根据权利要求2所述的电池监测系统，其中，所述控制器适于经由个人局域网与所述独立设备通信。
4.根据权利要求2所述的电池监测系统，其中，所述独立设备包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、车载计算机、无线接入点或蜂窝系统。
5.根据权利要求1所述的电池监测系统，其中，所述压力传感器为与所述供给管连通的管线式压力传感器。
6.一种用于具有多个单体的电池的电池监测系统，所述系统包括：
多个再填充控制阀，所述多个再填充控制阀中的每个再填充控制阀用于一个所述单体；
供给管，所述供给管用于将流体引导至所述再填充控制阀；
流速传感器，所述流速传感器可操作地连接至所述供给管，以检测移动通过所述供给管的所述流体的流速，所述流速传感器提供一输出；以及
控制器，所述控制器与所述流速传感器的输出电耦合，其中，所述控制器运行以：
根据所述流速传感器的输出确定移动通过所述供给管的所述流体的流速；以及
确定在所确定的流速超过最小流速的时间段期间，通过所述供给管和所述再填充控制阀添加至所述电池的所述流体的量的计算值。
7.根据权利要求6所述的电池监测系统，还包括电连接至所述控制器的通信模块。
8.根据权利要求7所述的电池监测系统，其中，所述通信模块适于通过个人局域网与独立设备通信。
9.根据权利要求6所述的电池监测系统，其中，所述流速传感器为具有与所述供给管流体连通的入口和出口的管线式流速传感器。
10.一种用于具有多个单体的电池的电池监测系统，所述系统包括：
多个再填充控制阀，所述多个再填充控制阀中的每个再填充控制阀用于一个所述单体；
供给管，所述供给管用于将流体引导至所述再填充控制阀；
压力传感器，所述压力传感器可操作地连接至所述供给管，以检测移动通过所述供给管的流体的压力，所述压力传感器提供一输出；以及
控制器，所述控制器与所述压力传感器的输出电耦合，其中，所述控制器运行以：
根据所述压力传感器的输出确定移动通过所述供给管的流体的压力，以及
确定在所确定的压力超过最小压力时与所确定的压力稳定时之间的时间段期间，通过所述供给管和所述再填充控制阀添加至所述电池的流体的量的计算值。
11.根据权利要求10所述的电池监测系统，其中，所述控制器还运行以在所述电池尚未被供水时向宿留在独立设备上的应用程序输出警报。
12.根据权利要求10所述的电池监测系统，还包括电连接至所述控制器的通信模块，其中，所述通信模块适于经由个人局域网与独立设备通信。
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