CN204927452U - 一种铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池，通过在铅酸蓄电池的壳体内设置采集模组，可以使采集酸蓄电池的状态参数时，排线更简单，提升检测时的安全性。同时，采集模组的数据存储单元既能采集电池出厂时的原始数据，又能采集电池使用过程中的状态参数，且数据存储单元的原始数据跟随铅酸蓄电池，便于后续将原始数据与状态参数进行比对，对铅酸蓄电池的健康状态作一个更加准确的判断，得到铅酸蓄电池最优的维护方案。进一步地，通过在铅酸蓄电池壳体内部设置内部温度采集单元，能更精确地采集铅酸蓄电池的内部温度，若电池出现过热的情况，可以及时得知并采取措施，从而减少电池报废，提升对基站的供电质量。

Description

一种铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池。

背景技术

阀控铅酸蓄电池，常常作为后备电源广泛应用于电力机房、数据机房、移动基站等重要场所。近几年来，全球阀控铅酸蓄电池的市场容量已经达到上百亿元人民币/年的规模。

由于阀控铅酸蓄电池的运行环境差异性很大，对于许多重要场所，对阀控铅酸蓄电池的监测和维护是必须的。目前，业内对蓄电池的监测和维护主要有两种方式：

第一种是人工巡视，每隔一段时间(比如3个月或者半年)，工程人员到达现场，进行蓄电池电流、电压、温度等测试，人工记录测试测量数据。人工巡视存在几个缺点：由于很多基站地处偏远，人员车辆资源投入较大，费时费力；电力和机房是重要场所，人员进出管理很严格，人员进入机房可能存在机房故障隐患。

第二种是设置蓄电池监控系统，通过采集蓄电池的电流、电压和运行环境温度等数据来判断蓄电池的实时状况，并采用相应的应对措施。这种方法在一定程度上解决了人力巡视的缺点，取到了一定的效果。但也带来了新的不便：一是监控线缆接线复杂，容易和强电线缆形成干扰，甚至断路、短路；二是环境温度无法真实反映蓄电池的使用状况，无法准确的判断蓄电池的健康状况，导致无法科学的进行维护和保养。

在现有技术条件下，通讯基站的备用电源通常在使用大约2～3年后出现容量快速下降，被迫提前报废、造成大量的经济损失及环境污染。或者电池处于低容量运行，缩短了基站备电时长，从而影响基站通信服务质量，存在通信中断隐患。

如何更好地维持及延长阀控铅酸蓄电池的使用寿命是目前铅酸电池行业的一个迫切需要解决的问题。

实用新型内容

本申请提供一种新型铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池，可以实现对电池内部各项数据的实时检测与传送。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种铅酸蓄电池的采集模组，包括：电压采集单元，所述电压采集单元连接到所述铅酸蓄电池的正负极之间，用于采集所述铅酸蓄电池的电压值；电流采集单元，所述电流采集单元用于采集所述铅酸蓄电池的电流值；内部温度采集单元，所述内部温度采集单元用于采集所述铅酸蓄电池的内部温度；处理器，所述处理器用于接收所述电压采集单元传送的所述铅酸蓄电池的电压值、所述电流采集单元传送的电流值以及所述内部温度采集单元传输的内部温度。

一个实施例，还包括：数据存储单元，所述数据存储单元与所述处理器连接，用于存储铅酸蓄电池出厂时的原始数据和从所述处理器输出的铅酸蓄电池使用过程中的状态参数。

一个实施例，还包括：与所述处理器电连接的通讯接口；所述采集模组通过所述通讯接口与外部进行数据交换。

一个实施例，所述电流采集单元包括霍尔传感器。

一个实施例，所述内部温度采集单元包括热敏电阻。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种新型铅酸蓄电池，包括：壳体以及设置在所述壳体内的铅酸蓄电池本体，还包括：设置在所述壳体内的采集模组，所述采集模组与所述铅酸蓄电池本体电连接，所述采集模组包括：电压采集单元，所述电压采集单元连接到所述铅酸蓄电池本体的正负极之间，用于采集所述铅酸蓄电池本体的电压值；电流采集单元，所述电流采集单元用于采集所述铅酸蓄电池本体的电流值；内部温度采集单元，所述内部温度采集单元用于采集所述铅酸蓄电池本体的温度；处理器，所述处理器用于接收所述电压采集单元传送的所述铅酸蓄电池本体的电压值、所述电流采集单元传送的电流值以及所述内部温度采集单元传输的温度。

一个实施例，所述采集模组还包括：数据存储单元，所述数据存储单元与所述处理器连接，用于存储铅酸蓄电池本体出厂时的原始数据和使用过程中的状态参数。

一个实施例，所述壳体包括：外壳以及上盖，所述外壳内设置有中盖，所述外壳与所述上盖将所述中盖包覆在内部；所述内部温度采集单元设置在所述中盖上贴近所述铅酸蓄电池本体负极板的位置。

一个实施例，所述温度采集单元包括热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述中盖上贴近所述铅酸蓄电池本体内侧的位置。

一个实施例，所述采集模组还包括：与处理器电连接的通讯接口，所述采集模组通过所述通讯接口与外部进行数据交换。

本实用新型提供一种铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池，通过在铅酸蓄电池的壳体内设置采集模组，一是可以使采集酸蓄电池使用过程的状态参数时，接线和排线更简单，提升对铅酸蓄电池健康度进行检测时的安全性。二是采集模组的数据存储单元既能够采集铅酸蓄电池出厂时的原始数据，又能采集铅酸蓄电池使用过程中的状态参数，并且数据存储单元的原始数据跟随铅酸蓄电池，便于后续将原始数据与状态参数进行比对，对铅酸蓄电池的实时健康状态作一个更加准确的判断，得到铅酸蓄电池最优的维护方案。进一步地，通过在铅酸蓄电池壳体内部设置内部温度采集单元，能更精确地采集铅酸蓄电池的内部温度，一旦铅酸蓄电池出现温度过热的情况，用户可以及时得知并采取措施，从而更好地维护铅酸蓄电池，减少电池报废，并且提升对基站的供电质量。

附图说明

图1为本申请的新型铅酸蓄电池的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本申请实施例中，提供一种铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池，可以通过铅酸蓄电池内部设置的采集模组对电池使用过程中各项状态参数进行实时检测及传送。

实施例一：

如图1所示，本实施例的铅酸蓄电池的采集模组20可以包括：

处理器1以及与处理器1连接的电压采集单元2、电流采集单元3以及内部温度采集单元4。

电压采集单元2连接到铅酸蓄电池10的正极11和负极12之间，用于采集铅酸蓄电池10的电压值。

电流采集单元3用于采集铅酸蓄电池10的电流值。

内部温度采集单元4用于采集铅酸蓄电池10的内部温度。

处理器1用于接收电压采集单元2传送的铅酸蓄电池10的电压值、电流采集单元3传送的电流值以及内部温度采集单元4传送的内部温度。

一个优选的实施例中，采集模组20还包括：数据存储单元5，数据存储单元5与处理器1连接，用于存储铅酸蓄电池出厂时的原始数据和从处理器1输出的铅酸蓄电池使用过程中的状态参数。处理器1接收电压采集单元2传输的电压值、电流采集单元3传输的电流值以及内部温度采集单元4传输的铅酸蓄电池的内部温度。在采集模组20中设置数据存储单元5，存储单元5可以接收并存储处理器1传输的电压值、电流值及内部温度，即存储有铅酸蓄电池使用过程中的状态参数。同时，存储单元5存储有铅酸蓄电池出厂时的原始数据。处理器1可以从存储单元5中获取原始数据，将原始数据与铅酸蓄电池使用过程中的状态参数进行比对及估算，可以准确得到铅酸蓄电池的SOC(电池荷电率，StateofCharge)以及SOH(电池的健康度，stateofhealth)。

本申请实施例的采集模组20还包括：与处理器1电连接的通讯接口6。采集模组20通过通讯接口6与外部进行数据交换。优选的，通讯接口6采用RS485接口。处理器1通过通讯接口6与外部的服务器设备连接，实现采集模组20与外部的数据交换。将采集得到的铅酸蓄电池内的温度值、电压值、电流值传输到服务器设备中。由于采集模组20是在铅酸蓄电池生产时，一并生产安装在电池内部的，因而处理器1可以得到电池从生产到投入使用过程中的内部温度值、电压值、电流值，这些原始数据和状态参数被记录起来，在电池使用过程中，用户可以通过调用外部的服务器，得知电池的生产时的原始数据(原始的内部温度值、电压值、电流值)以及当下使用中电池的状态参数(实时的电池内部温度值、电压值、电流值)。利用状态参数与原始数据进行比对以及估算，从而对各铅酸蓄电池的实时状态作一个更加准确地判断，如电池容量是否过低以致需要更换等。即可得到铅酸蓄电池的SOC以及SOH。因而可以方便准确地获知电池的最新状态及剩余寿命。并且无需人工进行接线或者拆卸操作，即可对电池进行检测。大大提升了检测效率以及检测准确性，减少对电池的破坏。

一个优选的实施例中，处理器1为ARM处理器。

一个优选的实施例中，电流采集单元3包括霍尔传感器。对铅酸蓄电池的电流采集精度较高，误差可以达到小于百分之一。

一个优选的实施例中，温度采集单元4包括热敏电阻。在测量电池温度时，热敏电阻的阻值会随着电池内部温度的改变而进行变化。同时，温度采集单元4将采集到的电阻值转换成为电压信号，传输到ARM处理器中。本申请实施例的温度采集单元的采集误差可以达到小于百分之一，采集精度高，因此提供给处理器1中的数据更为准确。为了能采集到电池内部的温度，温度采集单元4中的热敏电阻设置于铅酸蓄电池10的中盖上贴近电池负极板的位置。

一个优选的实施例中，铅酸蓄电池的采集模组还包括：DC/DC转换模块7。DC/DC转换模块7的输入端与铅酸蓄电池的正极11及负极12连接，输出端与采集单元20各个单元连接，用于将铅酸蓄电池10的电压转换为采集模组20的工作电压。

DC/DC转换模块7输出端与电压采集单元2、电流采集单元3、内部温度采集单元4、数据存储单元5以及通讯接口6连接。

本实用新型提供的铅酸蓄电池，包含设置在电池壳体内的采集模组，具体包括：处理器以及与处理器连接的电压采集单元、电流采集单元以及温度采集单元，电压采集单元分别与铅酸蓄电池的正负极连接，用于采集电池的电压值并传输至处理器。电流采集单元用于采集铅酸蓄电池的电流值并传输到处理器，温度采集单元用于采集铅酸蓄电池的内部温度并传输至处理器，通过处理器可以收集电池使用过程中的内部温度、电压值以及电流值，并且由于处理器通过通讯接口与外部的服务器设备连接，因此可以将各电信号参数传输到外部进行记录，便于检测以及对比，从而实时估算电池的SOC、SOH以及剩余寿命，更好地对电池进行维护，减少电池报废，并且提升对基站的供电质量。

实施例二：

本申请还提供一种新型铅酸蓄电池，包括：包括：壳体(图中未示出)、壳体内的铅酸蓄电池本体。还包括：设置在壳体内的采集模组20，采集模组20与铅酸蓄电池本体电连接，采集模组20包括处理器1以及与处理器1连接的电压采集单元2、电流采集单元3以及温度采集单元4。

电压采集单元2连接到铅酸蓄电池10的正极11和负极12之间，用于采集铅酸蓄电池本体的电压值。

电流采集单元3用于采集铅酸蓄电池本体的电流值。

内部温度采集单元4用于采集铅酸蓄电池本体的温度，即新型铅酸蓄电池的内部温度。

处理器1用于接收电压采集单元2传送的铅酸蓄电池本体的电压值、电流采集单元3传送的电流值以及内部温度采集单元4传送的温度。

值得指出的是，本实施例中的铅酸蓄电池本体为传统铅酸蓄电池，用于完成电化学反应，提供电池能量。也即不包括铅酸蓄电池壳体的铅酸蓄电池单体。

一个实施例中，采集模组20还包括：数据存储单元5，数据存储单元5与处理器1连接，用于存储铅酸蓄电池出厂时的原始数据和从处理器1输出的铅酸蓄电池使用过程中的状态参数。

一个优选的实施例中，壳体包括外壳以及上盖，外壳内设置有中盖，外壳与上盖将中盖包覆在内部。

内部温度采集单元4设置在中盖上贴近铅酸蓄电池本体负极板的位置。从而内部温度采集单元4可以及时采集到新型铅酸蓄电池内部的温度，也即铅酸蓄电池本地的温度。用户可以实时掌握铅酸蓄电池内部的温度状态，一旦铅酸蓄电池温度出现过热的情况，可以及时采取相应的维护措施，从而更好地维护铅酸蓄电池。

一个优选的实施例中，内部温度采集单元4包括热敏电阻，热敏电阻设置在中盖上贴近新型铅酸蓄电池本体内侧的位置。

一个优选的实施例中，采集模组20还包括：与处理器1电连接的通讯接口6。通讯接口6优选为RS485接口。通讯接口6与采集模组20的处理器1电连接，采集模组20通过通讯接口6与外部进行数据交换。通过通讯接口6实现将铅酸蓄电池内部温度、电压值和电流值传输至外部，用户可以实时掌握铅酸蓄电池内部的温度状况、电压和电流是否正常。在出现异常时可以及时采取保护措施，有效维护铅酸蓄电池，从而延长电池的使用寿命。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种铅酸蓄电池的采集模组，其特征在于，包括：

电压采集单元，所述电压采集单元连接到所述铅酸蓄电池的正负极之间，用于采集所述铅酸蓄电池的电压值；

电流采集单元，所述电流采集单元用于采集所述铅酸蓄电池的电流值；

内部温度采集单元，所述内部温度采集单元用于采集所述铅酸蓄电池的内部温度；

处理器，所述处理器用于接收所述电压采集单元传送的所述铅酸蓄电池的电压值、所述电流采集单元传送的电流值以及所述内部温度采集单元传输的内部温度。

2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池的采集模组，其特征在于，还包括：数据存储单元，所述数据存储单元与所述处理器连接，用于存储铅酸蓄电池出厂时的原始数据和从所述处理器输出的铅酸蓄电池使用过程中的状态参数。

3.如权利要求1或2所述的铅酸蓄电池的采集模组，其特征在于，还包括；与所述处理器电连接的通讯接口；所述采集模组通过所述通讯接口与外部进行数据交换。

4.如权利要求1或2所述的铅酸蓄电池的采集模组，其特征在于，所述电流采集单元包括霍尔传感器。

5.如权利要求1或2所述的铅酸蓄电池的采集模组，其特征在于，所述内部温度采集单元包括热敏电阻。

6.一种新型铅酸蓄电池，包括：壳体以及设置在所述壳体内的铅酸蓄电池本体，其特征在于，还包括：设置在所述壳体内的采集模组，所述采集模组与所述铅酸蓄电池本体电连接，所述采集模组包括：

电压采集单元，所述电压采集单元连接到所述铅酸蓄电池本体的正负极之间，用于采集所述铅酸蓄电池本体的电压值；

电流采集单元，所述电流采集单元用于采集所述铅酸蓄电池本体的电流值；

内部温度采集单元，所述内部温度采集单元用于采集所述铅酸蓄电池本体的温度；

处理器，所述处理器用于接收所述电压采集单元传送的所述铅酸蓄电池本体的电压值、所述电流采集单元传送的电流值以及所述内部温度采集单元传输的温度。

7.如权利要求6所述的新型铅酸蓄电池，其特征在于，所述采集模组还包括：数据存储单元，所述数据存储单元与所述处理器连接，用于存储铅酸蓄电池本体出厂时的原始数据和使用过程中的状态参数。

8.如权利要求6或7所述的新型铅酸蓄电池，其特征在于，所述壳体包括：外壳以及上盖，所述外壳内设置有中盖，所述外壳与所述上盖将所述中盖包覆在内部；

所述内部温度采集单元设置在所述中盖上贴近所述铅酸蓄电池本体负极板的位置。

9.如权利要求8所述的新型铅酸蓄电池，其特征在于，所述温度采集单元包括热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述中盖上贴近所述铅酸蓄电池本体内侧的位置。

10.如权利要求6或7所述的新型铅酸蓄电池，其特征在于，所述采集模组还包括：与处理器电连接的通讯接口，所述采集模组通过所述通讯接口与外部进行数据交换。