CN109860503A - 潜艇蓄电池自动补水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及潜艇蓄电池自动补水系统，包括储水罐以及通过主控阀与所述储水罐连接的多组电池组，每个所述电池组的管道上设置有分控阀，每个所述电池组内设置有多个串联的电池，每个电池均设置有控制器，每个控制器均通过通信模块与显示集控器连接。可以减少艇员的工作量；同时也避免蓄电池因缺少电解液造成损坏；大大提高了潜艇动力系统的工作可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池补水装置领域，具体是潜艇蓄电池自动补水系统。
背景技术
潜艇水下航行的动力源是电池，目前基本都是由铅酸蓄电池组完成为潜艇提供动力的功能；在对基层部队设备保障情况调研时发现由于常规潜艇电池仓的空间非常狭小，空气流通不畅，对于艇员完成为铅酸蓄电池补水的工作很困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供潜艇蓄电池自动补水系统，以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
潜艇蓄电池自动补水系统，包括储水罐以及通过主控阀与所述储水罐连接的多组电池组，每个所述电池组的管道上设置有分控阀，每个所述电池组内设置有多个串联的电池，每个电池均设置有控制器，每个控制器均通过通信模块与显示集控器连接，每个所述控制器包括温度传感器、电压传感器、液位传感器和通过驱动电路连接的微型电磁阀，控制器采集温度传感器、电压传感器、液位传感器信号并将数据传送至显示集控器上进行实时显示，控制器检测到电池内电解液液位不足时，控制电磁阀开启，从储水罐进水进行自动补水；
进一步的，每个所述控制器均连接有液晶显示模块和按键模块和指示模块，用于工作人员现场读取数据及操作；所述指示模块为指示灯，所述控制器还具有电源变换模块，所述电源变换模块为隔离DC\DC模块；
进一步的，所述控制器包括快速插头及防水接头，所述快速插头与储水罐灵通，将补给水接入至电子组件盒内的电磁阀处，所述防水接头为控制器的供电电缆及通信电缆提供防水保护，所述控制器的下方设置有用于与电池的观察口螺纹连接的锁紧环，所述锁紧环的下方设置有用于插入电池内部的端部，所述端部上设置有温度传感器和液位传感器，所述的电子组件盒内设置有电压传感器；
进一步的，所述显示集控器包括人机界面、分支通信模块、CAN模块、信号处理模块、主令开关及电源变换模块，所述主令开关为防水开关及指示灯开关，所述电源变换模块为AC\DC模块，所述分支通信模块用于与控制器内通信模块进行信号传输，信号经信号处理模块处理后在人机界面显示，出现异常情况时进行报警，所述CAN模块将信号传送至外部移动终端；
进一步的，所述人机界面为触摸屏，所述显示集控器的外表面还设置有报警灯、指示灯及电源开关；
本发明的有益效果是：可以随时对潜艇蓄电池进行自动补水，保证蓄电池的正常工作，同时实时检测蓄电池的电压和电解液的温度，及时发现问题消除蓄电池的故障隐患。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图；
图2为本发明电池控制器结构示意图；
图3为本发明显示集控器结构示意图；
图4为本发明控制器外部结构图；
图5为本发明显示集控器外部结构图；
图6为本发明工作原理流程图；
附图标记说明如下：
1、储水罐，2、主控阀，3、分控阀，4、电池组，5、控制器，51、快速插头，52、电器组件盒，53、控制按键，54、指示灯，55、防水接头，56、液晶显示模块，57、锁紧环，58、液位传感器，59、温度传感器，6、电池，7、显示集控器，71、触摸屏，72、报警灯，73、指示灯，74、电源开关；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，潜艇蓄电池自动补水系统，包括储水罐以及通过主控阀与所述储水罐连接的多组电池组，每个所述电池组的管道上设置有分控阀，每个所述电池组内设置有多个串联的电池，每个电池均设置有控制器，每个控制器均通过通信模块与显示集控器连接，每个所述控制器包括温度传感器、电压传感器、液位传感器和通过驱动电路连接的微型电磁阀，控制器采集温度传感器、电压传感器、液位传感器信号并将数据传送至显示集控器上进行实时显示，控制器检测到电池内电解液液位不足时，控制电磁阀开启，从储水罐进水进行自动补水；
更具体的，每个所述控制器均连接有液晶显示模块和按键模块和指示模块，用于工作人员现场读取数据及操作；所述指示模块为指示灯，所述控制器还具有电源变换模块，所述电源变换模块为隔离DC\DC模块；
更具体的，所述控制器包括快速插头及防水接头，所述快速插头与储水罐灵通，将补给水接入至电子组件盒内的电磁阀处，所述防水接头为控制器的供电电缆及通信电缆提供防水保护，所述控制器的下方设置有用于与电池的观察口螺纹连接的锁紧环，所述锁紧环的下方设置有用于插入电池内部的端部，所述端部上设置有温度传感器和液位传感器，所述的电子组件盒内设置有电压传感器；
更具体的，所述显示集控器包括人机界面、分支通信模块、CAN模块、信号处理模块、主令开关及电源变换模块，所述主令开关为防水开关及指示灯开关，所述电源变换模块为AC\DC模块，所述分支通信模块用于与控制器内通信模块进行信号传输，信号经信号处理模块处理后在人机界面显示，出现异常情况时进行报警，所述CAN模块将信号传送至外部移动终端；
更具体的，所述人机界面为触摸屏，所述显示集控器的外表面还设置有报警灯、指示灯及电源开关；
具体工作原理：
该系统使用微控制器作为控制单元，完成计算、控制、通讯和显示的控制功能；研制适合铅酸蓄电池使用的液位传感器，测量蓄电池内电解液的液位；微控制器控制电磁阀完成补水功能；实时检测蓄电池的输出电压和电解液温度，判断蓄电池是否工作正常；采用液晶显示屏显示蓄电池的电压、温度和液位及设置参数；便于维护人员了解蓄电池的工作状况；具备通讯功能，将蓄电池工作参数上传。
其中，控制器运行说明如下：
1、控制器上电自检完成后，进入低功耗待机运行状态，只有在收到集控系统指令后才进入工作模式。
2、控制器进入工作模式后，启动温度、电压及液位检测。为避免晃动造成误判，液位测量数据在一定周期内(设置参数)连续采样并存储，之后通过综合滤波对数据进行分析处理。
3、测量数据上传至集控器；如果发生异常，则同时在本地报警。
4、如电解液液位低于下限，则启动电磁阀进行补水。
5、测量完成后，如控制器未出现报警，则返回低功耗待机模式。
其中，显示集控器运行说明如下：
1、周期向各控制器发送启动测量指令。
2、收集控制器测量数据，并对其进行综合分析处理。
3、以图形方式显示各电池工作状态。
4、如异常则启动本地光报警。
5、数据通过CAN BUS上传至主控终端。
主要功能如下：
1、检测蓄电池电解液的实时液位，当液位低于要求值自动补水；
2、实时检测蓄电池的电压，当出现异常时发出告警提示；
3、实时检测蓄电池电解液的温度，当出现异常时发出告警提示；工作过程无需人工干预；
4、蓄电池的工作状态参数可显示和上传；
5、集中显控器具备显示整个电池组中各个电池的工作状态参数、设置参数、告警、信号转发等功能。
主要性能如下：
工作电源：蓄电池电源(检测部)、舰电(显示集控部)；最大补水流量：210ml/min；检测电压：0～5VDC；检测温度：0℃～125℃；检测液位：80mm；通讯接口：CAN、RS485；MTBF≥10000h；维修性指标：MTTR≤0.5h；
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.潜艇蓄电池自动补水系统，其特征在于：包括储水罐以及通过主控阀与所述储水罐连接的多组电池组，每个所述电池组的管道上设置有分控阀，每个所述电池组内设置有多个串联的电池，每个电池均设置有控制器，每个控制器均通过通信模块与显示集控器连接，每个所述控制器包括温度传感器、电压传感器、液位传感器和通过驱动电路连接的微型电磁阀，控制器采集温度传感器、电压传感器、液位传感器信号并将数据传送至显示集控器上进行实时显示，控制器检测到电池内电解液液位不足时，控制电磁阀开启，从储水罐进水进行自动补水。
2.根据权利要求1所述的潜艇蓄电池自动补水系统，其特征在于：每个所述控制器均连接有液晶显示模块和按键模块和指示模块，用于工作人员现场读取数据及操作；所述指示模块为指示灯，所述控制器还具有电源变换模块，所述电源变换模块为隔离DC\DC模块。
3.根据权利要求2所述的潜艇蓄电池自动补水系统，其特征在于：所述控制器包括快速插头及防水接头，所述快速插头与储水罐灵通，将补给水接入至电子组件盒内的电磁阀处，所述防水接头为控制器的供电电缆及通信电缆提供防水保护，所述控制器的下方设置有用于与电池的观察口螺纹连接的锁紧环，所述锁紧环的下方设置有用于插入电池内部的端部，所述端部上设置有温度传感器和液位传感器，所述的电子组件盒内设置有电压传感器。
4.根据权利要求1所述的潜艇蓄电池自动补水系统，其特征在于：所述显示集控器包括人机界面、分支通信模块、CAN模块、信号处理模块、主令开关及电源变换模块，所述主令开关为防水开关及指示灯开关，所述电源变换模块为AC\DC模块，所述分支通信模块用于与控制器内通信模块进行信号传输，信号经信号处理模块处理后在人机界面显示，出现异常情况时进行报警，所述CAN模块将信号传送至外部移动终端。
5.根据权利要求4所述的潜艇蓄电池自动补水系统，其特征在于：所述人机界面为触摸屏，所述显示集控器的外表面还设置有报警灯、指示灯及电源开关。
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