CN111551858A - 一种电池参数远程采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池参数远程采集系统,包括充电模块、放电模块、断路模块和控制模块;还包括存储模块、电流采样模块、电流比较模块、第一异常报警模块、数据显示模块、无线通信模块、温度检测模块、温度比较模块、第二异常报警模块、散热模块、漏电监测模块和短路监测模块。本发明通过电流采样模块和电流比较模块,对放电模块恒流放电的实时电流值进行实时的监测,保证了锂电池测试结果的准确性;并且,一发现实时电流值与预设电流值不匹配时,第一异常报警模块则会发出电流异常报警,及时提醒维护人员,避免造成较大损失。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域,具体是一种电池参数远程采集系统。
背景技术
随着社会的进步,共享电动车越来越普及,因而供共享电动车使用的锂电池的充电柜投放到各个地区,方便用户及时更换共享电动车的锂电池。锂电池在进行多次充放电后,其电池容量会产生衰减,因此有必要定期测试锂电池的电池容量。目前,传统的充电柜只有充电功能,没有放电功能,无法测试锂电池的电池容量。因此,要测试锂电池的电池容量时,传统的方法是将锂电池从充电柜的投放点回收至生产厂家或测试点后,再进行测试。然而,该种方法耗时长、成本高,且影响用户正常使用。
已有的方式是完善和改良充电柜,通过充电模块和放电模块对锂电池进行充放电,并由控制模块计算放电时间和电池容量,使换电柜具备测试电池容量的功能,解决了传统的换电柜存在的由于要将充电柜内的锂电池回收至生产厂家或测试点后进行测试而导致的耗时长、成本高以及影响用户正常使用的问题。
但是,其放电模块的放电情况不明,当放电模块以恒流放电时,出现故障或异常,会直接导致锂电池测试结果不准确,影响该锂电池后续的正常使用和维护工作;并且放电模块故障或异常时的参数也无法了解,工作人员在知晓故障或异常的情况下还需要进行详细的排查,会浪费大量不必要的时间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,例如:现有技术中其放电模块的放电情况不明,当放电模块以恒流放电时,出现故障或异常,会直接导致锂电池测试结果不准确,影响该锂电池后续的正常使用和维护工作;并且放电模块故障或异常时的参数也无法了解,工作人员在知晓故障或异常的情况下还需要进行详细的排查,会浪费大量不必要的时间。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种电池参数远程采集系统,包括充电模块、放电模块、断路模块和控制模块;还包括存储模块、电流采样模块、电流比较模块、第一异常报警模块、数据显示模块、无线通信模块、温度检测模块、温度比较模块、第二异常报警模块、散热模块、漏电监测模块和短路监测模块;
所述充电模块与所述控制模块连接,用于给锂电池充电;
所述放电模块与所述控制模块连接,用于给锂电池按照预设电流值进行恒流放电;
所述断路模块与所述控制模块连接,用于使锂电池断电;
所述存储模块分别与所述控制模块、电流比较模块和温度比较模块连接;存储模块用于存储放电模块放电的预设电流值、锂电池的温度阈值;存储模块在控制模块的控制下向电流比较模块和温度比较模块分别发送预设电流值和温度阈值;
所述电流采样模块与所述电流比较模块连接,电流采样模块采集所述放电模块恒流放电时的实时电流值,并发送至电流比较模块;
所述电流比较模块与所述控制模块连接,控制模块控制电流比较模块动作,电流比较模块将电流比较结果发送至控制模块;
所述第一异常报警模块与所述电流比较模块连接,当实时电流值与预设电流值不匹配时,第一异常报警模块发出异常报警;
所述数据显示模块与所述控制模块连接;
所述无线通信模块与所述控制模块连接,控制模块通过无线通信模块与远程终端网络连接;
所述温度检测模块与所述温度比较模块连接,温度检测模块检测锂电池的实时温度值,并发送至温度比较模块;
所述温度比较模块与所述控制模块连接,控制模块控制温度比较模块动作,温度比较模块将温度比较结果发送至控制模块;
所述第二异常报警模块与所述温度比较模块连接,当实时温度值超过温度阈值时,第二异常报警模块发出异常报警;
所述散热模块与所述控制模块连接,当实时温度值超过温度阈值时,控制模块控制散热模块动作,对锂电池进行紧急散热;
所述漏电监测模块与所述控制模块连接,用于监测锂电池是否发生漏电;
所述短路监测模块与所述控制模块连接,用于监测锂电池是否发生短路;
还包括电压采样模块、电压比较模块和第三异常报警模块,所述电压采样模块与电压比较模块连接,电压比较模块分别与第三异常报警模块、存储模块和控制模块连接;其中,
电压采样模块,当充电模块对锂电池进行恒压充电时,对充电模块的实时电压值进行采样,并发送至电压比较模块;
存储模块,还用于存储充电模块对锂电池进行恒压充电时的预设电压值;
电压比较模块,将实时电压值和预设电压值进行比较,并将电压比较结果发送至控制模块,当实时电压值与预设电压值不匹配时,电压比较模块驱动第三异常报警模块发出异常报警,并且控制模块控制断路模块将锂电池断电。
进一步的,还包括锂电池容量检测模块、容量比较模块和第四异常报警模块,所述容量比较模块分别与所述锂电池容量检测模块、第四异常报警模块、存储模块和控制模块连接;其中,
锂电池容量检测模块,当实时电流值与预设电流值不匹配时,对锂电池的容量进行实时检测,得到锂电池实时容量值,并发送至容量比较模块;
存储模块,还用于存储不同放电时段下的锂电池容量阈值;
容量比较模块,将锂电池实时容量值与锂电池容量阈值进行比较,并将容量比较结果发送至控制模块,当锂电池实时容量值与锂电池容量阈值不匹配时,容量比较模块驱动第四异常报警模块发出异常报警。
进一步的,所述温度检测模块采用温度传感器。
进一步的,所述电流采样模块依次通过第一信号放大电路、第一信号滤波电路、第一模数转换电路与所述电流比较模块连接。
进一步的,所述温度检测模块依次通过第二信号放大电路、第二信号滤波电路、第二模数转换电路与所述温度比较模块连接。
进一步的,所述数据显示模块采用LCD液晶显示屏。
进一步的,所述无线通信模块采用4G通信电路、5G通信电路或蓝牙通信电路。
进一步的,所述散热模块采用散热风机及其驱动电路。
进一步的,所述存储模块采用移动硬盘。
进一步的,所述第一异常报警模块、所述第二异常报警模块、第三异常报警模块和第四异常报警模块均采用声光报警电路。
本发明的有益效果是:本方案的一个创新点在于,通过电流采样模块和电流比较模块,对放电模块恒流放电的实时电流值进行实时的监测,保证了锂电池测试结果的准确性;并且,一发现实时电流值与预设电流值不匹配时,第一异常报警模块则会发出电流异常报警,及时提醒维护人员,避免造成较大损失。
本方案的一个创新点在于,通过数据显示模块将电流比较结果、温度比较结果、实时电流值和实时温度值显示出来,使测试人员可以及时了解锂电池的具体情况,使相关测试数据可视化;通过无线通信模块将相关测试数据发送至远程终端,实现了相关测试数据的无线传输。
本方案的一个创新点在于,通过温度检测模块和温度比较模块,对锂电池测试时的实时温度值进行实时监测,保证了锂电池测试的安全性;并且,一发现实时温度值超出温度阈值时,第二异常报警模块则会发出温度异常报警,及时提醒维护人员,避免造成较大损失。
本方案的一个创新点在于,在对锂电池进行测试过程中,在第三异常报警装置发出异常报警时,通过锂电池容量检测模块和容量比较模块,对锂电池的容量进行实检测,一旦发现锂电池实时容量值与相应放电时段下的锂电池容量阈值不匹配时,第四异常报警模块发出异常报警,直接提示维护人员锂电池容量出现故障,维护人员可及时作出判断,不需要再去排查到底是放电模块出现故障还是锂电池容量出现故障;节约了大量的应急时间,避免造成不必要的时间成本浪费,或者是安全事故发生。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为本发明一个实施例的存储模块连接示意图。
图3为本发明一个实施例的电流采样模块与电流比较模块连接示意图。
图4为本发明一个实施例的温度检测模块与温度比较模块连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-4进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例:
如图1-图4所示,为了解决现有技术中放电模块的放电情况不明,当放电模块以恒流放电时,出现故障或异常,会直接导致锂电池测试结果不准确,影响该锂电池后续的正常使用和维护工作;并且放电模块故障或异常时的参数也无法了解,工作人员在知晓故障或异常的情况下还需要进行详细的排查,会浪费大量不必要的时间。因此,提出一种电池参数远程采集系统,包括充电模块、放电模块、断路模块和控制模块;还包括存储模块、电流采样模块、电流比较模块、第一异常报警模块、数据显示模块、无线通信模块、温度检测模块、温度比较模块、第二异常报警模块、散热模块、漏电监测模块和短路监测模块;
所述充电模块与所述控制模块连接,用于给锂电池充电;
所述放电模块与所述控制模块连接,用于给锂电池按照预设电流值进行恒流放电;
所述断路模块与所述控制模块连接,用于使锂电池断电;
所述存储模块分别与所述控制模块、电流比较模块和温度比较模块连接;存储模块用于存储放电模块放电的预设电流值、锂电池的温度阈值;存储模块在控制模块的控制下向电流比较模块和温度比较模块分别发送预设电流值和温度阈值;
所述电流采样模块与所述电流比较模块连接,电流采样模块采集所述放电模块恒流放电时的实时电流值,并发送至电流比较模块;
所述电流比较模块与所述控制模块连接,控制模块控制电流比较模块动作,电流比较模块将电流比较结果发送至控制模块;
所述第一异常报警模块与所述电流比较模块连接,当实时电流值与预设电流值不匹配时,第一异常报警模块发出异常报警;
在对锂电池进行测试时,通过电流采样模块和电流比较模块,对放电模块恒流放电的实时电流值进行实时的监测,保证了锂电池测试结果的准确性;并且,一发现实时电流值与预设电流值不匹配时,第一异常报警模块则会发出电流异常报警,及时提醒维护人员,避免造成较大损失。
所述数据显示模块与所述控制模块连接;
所述无线通信模块与所述控制模块连接,控制模块通过无线通信模块与远程终端网络连接。
在对锂电池进行测试时,通过数据显示模块将电流比较结果、温度比较结果、实时电流值和实时温度值显示出来,使测试人员可以及时了解锂电池的具体情况,使相关测试数据可视化;通过无线通信模块将相关测试数据发送至远程终端,实现了相关测试数据的无线传输和远程采集。
为了解决现有技术中,锂电池在充放电测试时容易发热,但是锂电池本身的散热结构的散热效果有限,可能会出现热量大到损害锂电池内部材料的情况,进而引发锂电池寿命缩短、电容量降低等。因此,在上述方案的基础上,所述温度检测模块与所述温度比较模块连接;
所述温度检测模块与所述温度比较模块连接,温度检测模块检测锂电池的实时温度值,并发送至温度比较模块;
所述温度比较模块与所述控制模块连接,控制模块控制温度比较模块动作,温度比较模块将温度比较结果发送至控制模块;
所述第二异常报警模块与所述温度比较模块连接,当实时温度值超过温度阈值时,第二异常报警模块发出异常报警;
所述散热模块与所述控制模块连接,当实时温度值超过温度阈值时,控制模块控制散热模块动作,对锂电池进行紧急散热;
在对锂电池进行测试时,通过温度检测模块和温度比较模块,对锂电池测试时的实时温度值进行实时监测,保证了锂电池测试的安全性;并且,一发现实时温度值超出温度阈值时,第二异常报警模块则会发出温度异常报警,及时提醒维护人员,避免造成较大损失。
所述漏电监测模块与所述控制模块连接,用于监测锂电池是否发生漏电;
所述短路监测模块与所述控制模块连接,用于监测锂电池是否发生短路;
还包括电压采样模块、电压比较模块和第三异常报警模块,所述电压采样模块与电压比较模块连接,电压比较模块分别与第三异常报警模块、存储模块和控制模块连接;其中,
电压采样模块,当充电模块对锂电池进行恒压充电时,对充电模块的实时电压值进行采样,并发送至电压比较模块;
存储模块,还用于存储充电模块对锂电池进行恒压充电时的预设电压值;
电压比较模块,将实时电压值和预设电压值进行比较,并将电压比较结果发送至控制模块,当实时电压值与预设电压值不匹配时,电压比较模块驱动第三异常报警模块发出异常报警,并且控制模块控制断路模块将锂电池断电。
在对锂电池进行测试时,通过电压采样模块和电压比较模块,对充电模块恒压充电的实时电压值进行实时的监测,保证了锂电池测试结果的准确性;并且,一发现实时电压值与预设电压值不匹配时,第三异常报警模块则会发出电压异常报警,及时提醒维护人员,避免造成较大损失。
在上述方案中,在第三异常报警装置发出异常报警时,维护人员也无法第一时间知晓到底是放电模块出现故障还是锂电池容量本身出现故障;维护人员还是需要进行仔细的排查才能确定具体故障情况,这样会造成不必要的时间成本浪费。
进一步的,还包括锂电池容量检测模块、容量比较模块和第四异常报警模块,所述容量比较模块分别与所述锂电池容量检测模块、第四异常报警模块、存储模块和控制模块连接;其中,
锂电池容量检测模块,当实时电流值与预设电流值不匹配时,对锂电池的容量进行实时检测,得到锂电池实时容量值,并发送至容量比较模块;
存储模块,还用于存储不同放电时段下的锂电池容量阈值;
容量比较模块,将锂电池实时容量值与锂电池容量阈值进行比较,并将容量比较结果发送至控制模块,当锂电池实时容量值与锂电池容量阈值不匹配时,容量比较模块驱动第四异常报警模块发出异常报警。
在对锂电池进行测试过程中,在第三异常报警装置发出异常报警时,通过锂电池容量检测模块和容量比较模块,对锂电池的容量进行实检测,一旦发现锂电池实时容量值与相应放电时段下的锂电池容量阈值不匹配时,第四异常报警模块发出异常报警,直接提示维护人员锂电池容量出现故障,维护人员可及时作出判断,不需要再去排查到底是放电模块出现故障还是锂电池容量出现故障;节约了大量的应急时间,避免造成不必要的时间成本浪费,或者是安全事故发生。
进一步的,所述温度检测模块采用温度传感器。
进一步的,所述电流采样模块依次通过第一信号放大电路、第一信号滤波电路、第一模数转换电路与所述电流比较模块连接。
进一步的,所述温度检测模块依次通过第二信号放大电路、第二信号滤波电路、第二模数转换电路与所述温度比较模块连接。
进一步的,所述数据显示模块采用LCD液晶显示屏。
进一步的,所述无线通信模块采用4G通信电路、5G通信电路或蓝牙通信电路。
进一步的,所述散热模块采用散热风机及其驱动电路。
进一步的,所述存储模块采用移动硬盘。
进一步的,所述第一异常报警模块、所述第二异常报警模块、第三异常报警模块和第四异常报警模块均采用声光报警电路。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池参数远程采集系统,包括充电模块、放电模块、断路模块和控制模块;其特征在于,还包括存储模块、电流采样模块、电流比较模块、第一异常报警模块、数据显示模块、无线通信模块、温度检测模块、温度比较模块、第二异常报警模块、散热模块、漏电监测模块和短路监测模块;
所述充电模块与所述控制模块连接,用于给锂电池充电;
所述放电模块与所述控制模块连接,用于给锂电池按照预设电流值进行恒流放电;
所述断路模块与所述控制模块连接,用于使锂电池断电;
所述存储模块分别与所述控制模块、电流比较模块和温度比较模块连接;存储模块用于存储放电模块放电的预设电流值、锂电池的温度阈值;存储模块在控制模块的控制下向电流比较模块和温度比较模块分别发送预设电流值和温度阈值;
所述电流采样模块与所述电流比较模块连接,电流采样模块采集所述放电模块恒流放电时的实时电流值,并发送至电流比较模块;
所述电流比较模块与所述控制模块连接,控制模块控制电流比较模块动作,电流比较模块将电流比较结果发送至控制模块;
所述第一异常报警模块与所述电流比较模块连接,当实时电流值与预设电流值不匹配时,第一异常报警模块发出异常报警;
所述数据显示模块与所述控制模块连接;
所述无线通信模块与所述控制模块连接,控制模块通过无线通信模块与远程终端网络连接;
所述温度检测模块与所述温度比较模块连接,温度检测模块检测锂电池的实时温度值,并发送至温度比较模块;
所述温度比较模块与所述控制模块连接,控制模块控制温度比较模块动作,温度比较模块将温度比较结果发送至控制模块;
所述第二异常报警模块与所述温度比较模块连接,当实时温度值超过温度阈值时,第二异常报警模块发出异常报警;
所述散热模块与所述控制模块连接,当实时温度值超过温度阈值时,控制模块控制散热模块动作,对锂电池进行紧急散热;
所述漏电监测模块与所述控制模块连接,用于监测锂电池是否发生漏电;
所述短路监测模块与所述控制模块连接,用于监测锂电池是否发生短路;
还包括电压采样模块、电压比较模块和第三异常报警模块,所述电压采样模块与电压比较模块连接,电压比较模块分别与第三异常报警模块、存储模块和控制模块连接;其中,
电压采样模块,当充电模块对锂电池进行恒压充电时,对充电模块的实时电压值进行采样,并发送至电压比较模块;
存储模块,还用于存储充电模块对锂电池进行恒压充电时的预设电压值;
电压比较模块,将实时电压值和预设电压值进行比较,并将电压比较结果发送至控制模块,当实时电压值与预设电压值不匹配时,电压比较模块驱动第三异常报警模块发出异常报警,并且控制模块控制断路模块将锂电池断电。
2.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,还包括锂电池容量检测模块、容量比较模块和第四异常报警模块,所述容量比较模块分别与所述锂电池容量检测模块、第四异常报警模块、存储模块和控制模块连接;其中,
锂电池容量检测模块,当实时电流值与预设电流值不匹配时,对锂电池的容量进行实时检测,得到锂电池实时容量值,并发送至容量比较模块;
存储模块,还用于存储不同放电时段下的锂电池容量阈值;
容量比较模块,将锂电池实时容量值与锂电池容量阈值进行比较,并将容量比较结果发送至控制模块,当锂电池实时容量值与锂电池容量阈值不匹配时,容量比较模块驱动第四异常报警模块发出异常报警。
3.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述温度检测模块采用温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述电流采样模块依次通过第一信号放大电路、第一信号滤波电路、第一模数转换电路与所述电流比较模块连接。
5.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述温度检测模块依次通过第二信号放大电路、第二信号滤波电路、第二模数转换电路与所述温度比较模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述数据显示模块采用LCD液晶显示屏。
7.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述无线通信模块采用4G通信电路、5G通信电路或蓝牙通信电路。
8.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述散热模块采用散热风机及其驱动电路。
9.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述存储模块采用移动硬盘。
10.根据权利要求1所述的一种电池参数远程采集系统,其特征在于,所述第一异常报警模块、所述第二异常报警模块、第三异常报警模块和第四异常报警模块均采用声光报警电路。
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