CN114578253A - 一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法 - Google Patents

一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法 Download PDF

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孙逢越
刘得鹏
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Abstract

本发明是一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法，包括主控MCU，受主控MCU控制的报警功能模块和锂电池充电模块，与锂电池充电模块相连的锂电池、锂电池为报警功能模块提供电能，在报警功能模块和锂电池充电模块之间加装的开关电源部分，其特征在于：在主控MCU和锂电池充电模块之间加装容量采集模块，主控MCU连接按键输入模块和屏幕显示模块，主控MCU预置电压‑容量曲线，MCU按照11个步骤进行控制。与现有技术相比，本发明将锂电池寿命检测电路集成在猪场报警器内部，可实现实时对锂电池寿命的检测，无需将锂电池从设备中取出后检测，避免出现报警事件时设备内无锂电池。

Description

一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法
技术领域
本发明涉及以预测为目的数据处理方法，具体是一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法。
背景技术
猪场报警器是检测猪场各类报警信息的控制器，对于猪场是非常重要的，若不能及时排解报警信息，将出现无法弥补的损失。因此猪场报警器内置可循环使用的锂电池，为猪场报警器在断电的情况下也能实时报警。
现有猪场报警器不具有锂电池寿命检测功能，仅具有电池电压检测功能，通过检测电压检测锂电池状态，锂电池故障后并不能及时发现，当断电事件发生后，猪场报警器因锂电池寿命的降低导致报警时间短，不能满足现有的报警需求。
目前锂电池容量检测仅仅支持释放电量检测，因锂电池使用环境的特殊性，需要实时保持锂电池具有充足的电量，不能进行以寿命测试为目的的放电。
发明内容
为克服现有技术的缺陷或缺陷之一，本发明提供一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法，所采取的技术方案是：
一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法，包括主控MCU，受主控MCU控制的报警功能模块和锂电池充电模块，与锂电池充电模块相连的锂电池、锂电池为报警功能模块提供电能，在报警功能模块和锂电池充电模块之间加装的开关电源部分，其特征在于：在主控MCU和锂电池充电模块之间加装容量采集模块，主控MCU连接按键输入模块和屏幕显示模块，主控MCU预置电压-容量曲线，MCU按照如下步骤进行控制：
①系统开始运行，通过按键输入报警器内置锂电池容量，报警器主控MCU根据不同的锂电池容量选择对应的电压-容量曲线；
②系统检测此时是否由外部进行供电，若是执行③步骤，若否执行⑥步骤；
③检测电池是否低于4V，若是执行④步骤，若否系统结束，此次不进行锂电池寿命预测；
④系统开始给锂电池充电，主控MCU记录此时锂电池的电压初始值，并实时检测记录充电容量；
⑤电池高于4.2V之前是否断电，若是执行⑥步骤，若否充电至4.2V时停止充电，执行⑩步骤，系统结束；
⑥检测电池电压是否低于3.1V，若是停止锂电池放电，不进行锂电池寿命预测，系统结束，若否执行⑦步骤；
⑦记录此时电池电压，并实时采集记录此阶段锂电池放电容量；
⑧判断锂电池低于3.1V之前是否恢复外部供电，若是执行④步骤，若否执行⑨步骤；
⑨记录此时电压，并将此阶段的放电容量与实际电压发送给主控MCU；
⑩将此阶段实时检测的电池充电容量、初始充电电压发送给主控MCU；
⑪主控MCU根据内置电压-容量曲线进行锂电池寿命预测，电池断电，系统结束。
与现有技术相比，本发明将锂电池寿命检测电路集成在猪场报警器内部，可实现实时对锂电池寿命的检测，无需将锂电池从设备中取出后检测，避免出现报警事件时设备内无锂电池。可通过小范围内的电压-容量变化预测锂电池的寿命，无需将电池内的电量完全放完，进而避免过放，延长锂电池的使用寿命。
附图说明
图1是本发明猪场报警器的结构示意图。
图2是本发明MCU预置的电压-容量曲线。
图3是本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法，包括主控MCU，受主控MCU控制的报警功能模块和锂电池充电模块，与锂电池充电模块相连的锂电池、锂电池为报警功能模块提供电能，在报警功能模块和锂电池充电模块之间加装的开关电源部分，其特征在于：在主控MCU和锂电池充电模块之间加装容量采集模块，主控MCU连接按键输入模块和屏幕显示模块，主控MCU预置电压-容量曲线，MCU按照如下步骤进行控制：
①系统开始运行，通过按键输入报警器内置锂电池容量，报警器主控MCU根据不同的锂电池容量选择对应的电压-容量曲线；
②系统检测此时是否由外部进行供电，若是执行③步骤，若否执行⑥步骤；
③检测电池是否低于4V，若是执行④步骤，若否系统结束，此次不进行锂电池寿命预测；
④系统开始给锂电池充电，主控MCU记录此时锂电池的电压初始值，并实时检测记录充电容量；
⑤电池高于4.2V之前是否断电，若是执行⑥步骤，若否充电至4.2V时停止充电，执行⑩步骤，系统结束；
⑥检测电池电压是否低于3.1V，若是停止锂电池放电，不进行锂电池寿命预测，系统结束，若否执行⑦步骤；
⑦记录此时电池电压，并实时采集记录此阶段锂电池放电容量；
⑧判断锂电池低于3.1V之前是否恢复外部供电，若是执行④步骤，若否执行⑨步骤；
⑨记录此时电压，并将此阶段的放电容量与实际电压发送给主控MCU；
⑩将此阶段实时检测的电池充电容量、初始充电电压发送给主控MCU；
⑪主控MCU根据内置电压-容量曲线进行锂电池寿命预测，电池断电，系统结束；锂电池寿命预测时，主控MCU将锂电池初始电压与结束电压与内置在主控MCU中的电压-容量曲线进行对比，得到其理论额定容量，当
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
>30%时，判断此锂电池寿命不满足此报警器断电报警需求，此锂电池寿命即将结束，需要及时更换。
本发明与现有技术存在下述区别：
区别点1：现有技术技术方案仅仅检测锂电池放电容量，而本发明通过检测锂电池放电容量和充电容量；
区别点2：现有技术为1个独立测量系统，仅仅实现单节电池容量测试功能，本发明内置在猪场报警器中，实现对报警器内置锂电池的容量测试、预测功能。
区别点3：现有技术需要将锂电池完全放电后才可得到其容量，而本发明可以通过较小阶段的电压容量变化，预测锂电池的寿命；
每个区别点分别带来如下有益的技术效果：
区别点1所能带来的有益效果：通过充电容量与放电容量相结合，测量出电池的实际容量更加准确，充电容量测试可使锂电池一直处于满电装态；
区别点2所能带来的有益效果：将锂电池寿命检测电路集成在猪场报警器内部，可实现实时对锂电池寿命的检测，无需将锂电池从设备中取出后检测，避免出现报警事件时设备内无锂电池；
区别点3所能带来的有益效果：可通过小范围内的电压-容量变化预测锂电池的寿命，无需将电池内的电量完全放完，进而避免过放，延长锂电池的使用寿命。
本说明中未涉及或未详细描述的部分，为本领域的现有技术或公知常识。

Claims (2)

1.一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法，包括主控MCU，受主控MCU控制的报警功能模块和锂电池充电模块，与锂电池充电模块相连的锂电池、锂电池为报警功能模块提供电能，在报警功能模块和锂电池充电模块之间加装的开关电源部分，其特征在于：在主控MCU和锂电池充电模块之间加装容量采集模块，主控MCU连接按键输入模块和屏幕显示模块，主控MCU预置电压-容量曲线，MCU按照如下步骤进行控制：
①系统开始运行，通过按键输入报警器内置锂电池容量，报警器主控MCU根据不同的锂电池容量选择对应的电压-容量曲线；
②系统检测此时是否由外部进行供电，若是执行③步骤，若否执行⑥步骤；
③检测电池是否低于4V，若是执行④步骤，若否系统结束，此次不进行锂电池寿命预测；
④系统开始给锂电池充电，主控MCU记录此时锂电池的电压初始值，并实时检测记录充电容量；
⑤电池高于4.2V之前是否断电，若是执行⑥步骤，若否充电至4.2V时停止充电，执行⑩步骤，系统结束；
⑥检测电池电压是否低于3.1V，若是停止锂电池放电，不进行锂电池寿命预测，系统结束，若否执行⑦步骤；
⑦记录此时电池电压，并实时采集记录此阶段锂电池放电容量；
⑧判断锂电池低于3.1V之前是否恢复外部供电，若是执行④步骤，若否执行⑨步骤；
⑨记录此时电压，并将此阶段的放电容量与实际电压发送给主控MCU；
⑩将此阶段实时检测的电池充电容量、初始充电电压发送给主控MCU；
⑪主控MCU根据内置电压-容量曲线进行锂电池寿命预测，电池断电，系统结束。
2.根据权利要求1所述的一种猪场报警器充电锂电池寿命预测方法，其特征在于：步骤⑪中，锂电池寿命预测时，主控MCU将锂电池初始电压与结束电压与内置在主控MCU中的电压-容量曲线进行对比，得到其理论额定容量，当
Figure DEST_PATH_IMAGE002
>30%时，判断此锂电池寿命不满足此报警器断电报警需求，此锂电池寿命即将结束，需要及时更换。
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