CN115395591A - 一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置，包含主控制器单元、分布式温度探测单元、电源输出单元、信息存储显示单元、无线通讯单元。其核心方法是在被充电的每个铅酸电池上均安装表面表面温度探头，充电时主控制器单元实时监测每块铅酸电池的温度，当温度超出正常范围时切断充电器的电源、对故障信息进行存储显示、给用户发送告警信息、红色告警指示等闪烁，从而防止了铅酸电池组由于充电时任意一块电池温度过高引起的起火，并且将信息告知用户，警示用户更换铅酸电池组等维护工作。

Description

一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置

技术领域

本发明涉及一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置，属于电力电子技术领域，比如电动自行车的铅酸电池组。

背景技术

随着电动自行车行业的快速发展，几乎家家户户都有一至两台电动自行车，其中半数以上都是铅酸电池的，人们每天骑着电动自行车外出，经常对电动自行车充电，约300~500个充放电循环（约两三年）后铅酸电池就会老化，电池老化后充电时会出现充电器不转灯（即充电不转成浮充模式，持续进行大电流充电），当出现这种情况时需要立即更换铅酸电池组，否则在没有充电防护的情况下某次长时间过充就会引起铅酸电池的起火，更严重的会引起火灾，但是大部分的普通老百姓不知道这种厉害关系，可能也没关注到。近些年电动自行车充电引起的火灾案例屡见不鲜。其实电动自行车只是铅酸电池组应用的一个典型案例。

发明内容

本发明基于这种现状，提出了一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置。实现原理是由5个单元组成，分别为主控制器单元、分布式温度探测单元、电源输出单元、信息存储显示单元、无线通讯单元。

本发明的核心方法是在被充电的每个铅酸电池上均安装表面表面温度探头，表面温度探头进行分布式布置（构成分布式温度探测单元），充电时主控制器单元实时检测每块铅酸电池的温度，当任意一路温度超出正常范围时主控制器单元通过电源输出单元切断充电器的电源、通过信息存储显示单元对故障信息进行存储显示、通过无线通讯单元给用户发送告警信息，从而防止了铅酸电池组由于任意一块电池温度过高引起的起火，并且将信息告知用户，警示用户更换铅酸电池组等维护工作。为了防止用户下次充电时没有更换电池或进行维修，主控制器对充电故障信息进行了存储，需要用户主动清除故障信息后才可以进行有效充电，否者电源输出单元不输出。

下面具体说明各个单元。

1、电源输出单元：

充电时，给用户的充电器（铅酸电池组充电器）供电，受到主控制器单元的控制，该单元输出的电源是220V交流市电，输出接口含两口插孔与三孔插口各一个。

2、主控制器单元：

充电时，正常运行状态下实时（采样频率达1000次/秒）采集分布于铅酸电池组每块电池的温度，当任意一块电池的温度连续5次高出正常值后，切断电源输出单元的输出、将故障信息存入信息存储显示单元、通过无线通讯单元将故障信息发给用户、红色告警指示灯闪烁。在故障状态下循环检测故障清除按键，当故障清除按键被连续按下10秒钟，清除故障，转入正常运行状态。为了防止按键被误压，按键采用内凹的结构，需要解除故障时需要用小螺丝刀或小镊子头连续按下。

3、分布式温度探测单元：

是由分布于铅酸电池组每块电池上的表面温度探头组成的，可采用专门制作的胶条粘贴于铅酸电池上，主控器运行时实时采集分布式温度探测单元每个表面温度探头的温度。

4、信息存储显示单元：

用于存储铅酸电池组故障信息，本发明的装置每次启动时，主控制器先对其进行读取，没有故障信息时正常启动，否则停止启动，并控制电源输出单元不输出，显示屏显示电池组故障，红色告警指示灯闪烁。

5、无线通讯单元：

作用是将故障信息通过无线通讯单元发送给用户（包括但不限于物联网技术）。

其步骤如下：

(1)启动，设备自检；

(2)读取信息存储显示单元信息，是否存在故障信息，是则执行步骤（7），否者执行步骤（3）；

(3)通过温度检测单元判断是否有过温，是则执行步骤(5)，否则执行步骤(4)；

(4)正常运行，输出电源给充电器供电，并循环执行步骤(3)；

(5)检测到过温，继续连续检测4次，如果均过温则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；

(6)确认铅酸电池组已经老化，立即切断给充电器的电源，将故障信息存储到信息存储显示单元信息，并将故障信息通过无线通讯单元发送给用户；

(7)控制电源输出单元不输出，显示屏显示电池组故障，红色告警指示灯闪烁，并循环检测故障清除按键，当按键被连续按下10秒钟的情况下，清除故障（存储、显示均清除故障），并执行步骤(4)。

发明的使用方法如下：

1、本发明的装置可在铅酸电池组的相关产品研发中集成在设备中，比如铅酸电动车中，也可以后期加装在使用铅酸电池组的设备中。

2、使用时，（1）先将铅酸电池组充电器的输出连接到电池组出点口处，（2）再将充电器的输入插头插在本装置的输出处，（3）最后将本装置的电源输入插头插入市电插座上。

需要说明的是，若本装置已经集成在设有铅酸电池组的设备中，其使用方式可根据实际情况灵活设计不做限制，比如若设备中在集成本装置的前提下还集成了充电器，那么只需将本装置的输入接入市电电源就可以了。

3、正常情况下按正常充电流程完成充电即可。

4、当本装置显示电池组故障时，请到专业结构进行维护（包括但不限于检测电池组、更换电池组、维护电池组），若铅酸电池组是否已经使用两年以上或充放电500次以上建议更换新的铅酸电池组，更换铅酸电池组后请在本装置通电运行的状态下长按清除故障按键10秒钟以上直至故障状态清除。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

附图说明

图1是本发明原理示意图；

图2是本发明实施例示意图（主机）

图3是本发明实施例示意图（温度传感器线缆）

本发明公开了一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置的方法（实现原理），参照图1，包括：主控制器单元、分布式温度探测单元、电源输出单元、信息存储显示单元、无线通讯单元。其中：

主控制器单元是核心单元，分别与其它各单元均有连接关系。

分布式温度探测单元是铅酸电池组的每节铅酸电池温度采集的传感器，主控制器通过采集其数据可实时计算出各节电池的温度。

电源输出单元是给铅酸电池组的充电器供电的，受主控制器单元的控制。

信息存储显示单元是存储与显示铅酸电池组状态的，受主控制器单元控制。

无线通讯单元可将铅酸电池组故障信息发送给用户，受主控制器单元控制。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。

实施例一

参照图2与图3，本装置由两部分组成，其中图2是主机示意图，图3是温度传感器线缆与探头示意图。

图2（主机）

其中，1.主控制器单元（内置），2. 分布式温度探测单元的接口，3. 信息存储显示单元，4. 电源输出单元的接口，5. 无线通讯单元的天线，6. 主机电源输入插头，7.系统指示灯，8.故障清除按键。

图3（温度传感器线缆与探头）

其中，1. 温度传感器线缆插头，2. 线缆，3. 表面温度探头。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置，其特征在于，包括：主控制器单元、分布式温度探测单元、电源输出单元、信息存储显示单元、无线通讯单元, 分布式温度探测单元的温度监测探头是分布式布置的，在电池组的每块电池上都安装表面温度探头，另外在远离铅酸电池组的地方也布置表面温度探头用于监测环境的本底温度，作为参考温度。

2.如权利要求1所述的一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置，其特征在于，充电时，当任意一块电池的温度与参考温度对比过高时，主控制器切断电源输出单元，充电器由于断电而停止工作，从而防止充电时电池组或任意一块电池温度过高引起的起火。

3.如权利要求1所述的一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置，其特征在于，充电时，当任意一块电池的温度与参考温度对比过高时，将故障信息存储进信息存储单元，下次充电时用户将铅酸电池组维修好或更换后清除故障信息后才可以正常充电。

4.如权利要求1所述的一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置，其特征在于，充电时，当任意一块电池的温度与参考温度对比过高时，将故障信息通过通讯模块发送给用户。

5.如权利要求1所述的一种铅酸电池组充电中防起火方法与装置，其特征在于，充电时，当任意一块电池的温度与参考温度对比过高时，将故障信息进行显示。

Images