CN204809903U - 无线智能感测电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线智能感测电池，其包含：一电池本体，该电池本体内设有一电池芯；一感测模块，该感测模块设置于该电池本体内部或外表面，且该感测模块与电池芯电性连接，该感测模块设有一微控制器、一保护电路、一温度传感器、一电压传感器、一无线通讯模块以及一天线，该保护电路、温度传感器、电压传感器与无线通讯模块分别与该微控制器通讯连接，且该天线也与无线通讯模块电性连接；通过上述结构，本实用新型可以无线方式将电池的感测参数传送至后端的管理控制设备，当智能电网中的电池数量众多时，即可省下相当可观的线材成本与施工、维护所需的人力，进而使本实用新型可达到节省成本与维护人力及提高系统设置便利性的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池装置，尤指一种具有无线感测功能的智能型电池装置。
背景技术
输电网络(electricalgrid)是一种用于连接供应端与客户端的供电网络，传统上，其由发电系统、输电系统与配电系统构成，由于目前许多国家均开始大力推动再生能源(如太阳能发电、风力发电)的发展，此时，如何有效率地保存、使用及分配生产出来的电力成为重要课题，目前在德国、日本等国家兴起一种家庭能源管理系统(HomeEnergyManagementSystem，HEMS)，其可利用传感器收集家电如冷气、冰箱、照明设备的电力使用信息，以作为电力控管及规划节能方案的参考数据，同时它也可以与家庭中的再生能源设备如太阳能发电装置连接，从而可一并将再生能源的生产、储存与使用纳入控管，形成了所谓的智能电网(smartgrid)，如图1所示，目前已知的智能电网主要由一发电设备10(如太阳能发电设备)、一输配电设备11、一管理控制设备12(如工业计算机)以及至少一个储电设备13组成，其中，该储电设备13即电池，且该储电设备13上通常会设有传感器131，用以感测电池的电压、温度等参数，藉此，使该管理控制设备12可接收各储电设备13传送过来的感测参数，同时再根据这些数据以及用电负载14的实时用电状况，对电力的传输分配以及电池的充、放电做出调控，以达到优化能源管理效率的目的。
前述的智能电网虽可实现较佳的能源管理效率，但其储电设备13中的传感器131与管理控制设备12之间的信号为通过有线方式(如RS-232或RS-485)传输，如此一来，当储电设备13的数量庞大时，例如，对于一个电网等级，储电容量达72kWh的电池阵列柜来说，可能需要数百个电池，若每个电池均安装传感器131与控制线，布线将超过数百条，对于狭小的电池机柜空间而言，将造成施工不便与后续维护困难；此外，若将多个电池先组合成一个电池数组模块，再共享一个传感器131，虽可节省控制线的数量，但将无法对每个电池的管理进行优化，所以，如何针对上述问题加以改进，即为本案发明人欲解决的技术困难点。
实用新型内容
有鉴于现有电网中使用的储电设备或电池，其智能感测与控制以有线方式来实现，导致整体系统线路数量众多且复杂，增加施工与维护上的不便，因此本实用新型的目的在于提供一种具有无线感测功能的智能型电池装置。
为了达成以上目的，本实用新型提供了一种无线智能感测电池，其包含：一电池本体，该电池本体内设有一电池芯；一感测模块，该感测模块设置于该电池本体内部或外表面，且该感测模块与电池芯电性连接，该感测模块设有一微控制器、一保护电路、一温度传感器、一电压传感器、一无线通讯模块以及一天线，其中，该保护电路、温度传感器、电压传感器与无线通讯模块分别与该微控制器通讯连接，且该天线与无线通讯模块电性连接。
在本实用新型的一实施例中，该电池本体为铅酸电池或为锂铁电池。
在本实用新型的一实施例中，该无线通讯模块为符合IEEE802.15.4规范的无线射频芯片。
在本实用新型的一实施例中，该无线射频芯片为Zigbee通讯模块。
通过上述结构，本实用新型可以无线方式将电池的温度、电压等感测参数传送至后端的管理控制设备，从而可不必设置信号传输线置，当智能电网中的电池数量众多时，即可省下相当可观的线材成本与施工、维护所需的人力，进而使本实用新型可达到节省成本与维护人力及提高系统设置便利性的目的。
附图说明
图1为现有的智能电网的架构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型中的感测模块的细部结构方块示意图；
图4为本实用新型的工作示意图。
附图标记说明：10-发电设备；11-输配电设备；12-管理控制设备；13-储电设备；131-传感器；14-用电负载；3-电池本体；31-电池芯；4-感测模块；41-微控制器；42-保护电路；43-温度传感器；44-电压传感器；45-无线通讯模块；46-天线；5-管理控制设备。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型提供了一种无线智能感测电池，其包含：
一电池本体3，具体而言，该电池本体3可为铅酸电池或为锂铁电池，其中，优选为铅酸电池，因其具有单位储电成本与普及度上的优势，该电池本体3内设有一电池芯31；
一感测模块4，该感测模块4设置于该电池本体3内部或外表面，且该感测模块4与电池芯31电性连接，用以取得电池芯31的电力供应，作为优选，该感测模块4制作成卷标(Tag)型式并贴设于该电池本体3的外表面，同时该感测模块4分别与电池本体3的正(+)、负(－)电极相连接，藉此，本实用新型无需破坏或改动现有电池的内部结构，从而可达到兼容既有电池的功效，如图3所示，该感测模块4设有一微控制器41、一保护电路42、一温度传感器43、一电压传感器44、一无线通讯模块45以及一天线46，其中，该保护电路42、温度传感器43、电压传感器44与无线通讯模块45分别与该微控制器41通讯连接，且该天线46也与无线通讯模块45电性连接；
其中，该保护电路42用以对电池芯31提供低压自动断电的保护功能，其细部结构属现有技术且非本案技术特征，于此不再赘述，该无线通讯模块45较佳可采用符合IEEE802.15.4规范的无线射频芯片(RFIC)，例如Zigbee通讯模块，藉此，可充分利用Zigbee技术所具有的自我组态(self-configuration)与多重跳接(multi-hop)等特性，提高系统建置及无线感测装置的部署弹性；
如图2与图3所示，本实用新型于电池本体3内设有感测模块4，且该感测模块4设有传感器与无线通讯模块45及天线46，如图4所示，当将多个本实用新型中的电池本体3以串接及/或并接的方式构成一电网容量等级的储能系统(EnergyStorageSystem，ESS)后，本实用新型中的各电池本体3即可以无线的方式将电池的温度、电压等感测参数传送至后端的管理控制设备5，使本实用新型可省下相当可观的线材成本与施工、维护所需的人力，同时，管理控制设备5也可根据这些感测参数，对每一个电池本体3的充、放电做出优化的控制(无需让多个电池共享同一个传感器)，进而使本实用新型可达到节省成本与维护人力及提高系统设置便利性的目的。
Claims (4)
1.一种无线智能感测电池，其特征在于，包含：
一电池本体，该电池本体内设有一电池芯；
一感测模块，该感测模块设置于该电池本体内部或外表面，且该感测模块与电池芯电性连接，该感测模块设有一微控制器、一保护电路、一温度传感器、一电压传感器、一无线通讯模块以及一天线，其中，该保护电路、温度传感器、电压传感器与无线通讯模块分别与该微控制器通讯连接，且该天线与无线通讯模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的无线智能感测电池，其特征在于，该电池本体为铅酸电池或为锂铁电池。
3.根据权利要求1所述的无线智能感测电池，其特征在于，该无线通讯模块为符合IEEE802.15.4规范的无线射频芯片。
4.根据权利要求3所述的无线智能感测电池，其特征在于，该无线射频芯片为Zigbee通讯模块。
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