CN207473062U - 机车及其电池监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池监测装置，用于对电池组进行监测，包括主控制器、采集盒和采集线，所述主控制器与所述采集盒电连接，所述采集盒通过所述采集线与对应的电池组连接，所述电池组包括至少一个电池，所述采集线包括连接端和数据采集端，所述采集线的连接端与所述采集盒连接，所述采集线的数据采集端与所述电池组连接，所述采集盒通过所述采集线采集对应的所述电池组的温度、和/或内阻、和/或电压。本实用新型还公开了一种机车。本实用新型方案接线简单、维护方便。

Description

机车及其电池监测装置

技术领域

本实用新型涉及机车领域，尤其涉及一种机车及其电池监测装置。

背景技术

车辆运行时，可靠的应急直流供电是车辆安全稳定运行的基本条件之一，在保证供电的连续性、供电系统的安全性方面，蓄电池作为储能装置，是车辆应急供电的保障，其运行状态的好坏直接关系到车辆的安全运营。因此，需要对机车蓄电池进行监测，实时掌握蓄电池的工作状态，及时对其进行维护，并更换出现故障的蓄电池，这种技术措施能够降低机车的运行风险、提高机车的安全性和可靠性。

但是，目前在对蓄电池进行实时监测时，普遍存在与蓄电池之间接线繁杂、维护不方便的问题，因此，如何改变上述问题现状是迫切需要解决的问题。

实用新型内容

为解决现有存在的技术问题，本实用新型实施例提供一种接线简单、维护方便的电池监测装置及机车。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

一种电池检测装置，用于对电池组进行检测，该装置包括主控制器、采集盒和采集线，所述主控制器与所述采集盒电连接，所述采集盒通过所述采集线与对应的电池组连接，所述电池组包括至少一个电池，所述采集线包括连接端和数据采集端，所述采集线的连接端与所述采集盒连接，所述采集线的数据采集端与所述电池组连接，所述采集盒通过所述采集线采集对应的所述电池组的温度、和/或内阻、和/或电压。

其中，所述采集盒的数量为多个，每个所述采集盒通过所述采集线与一个电池组对应连接，或者每个所述采集盒通过多根采集线分别与多个电池组对应连接。

其中，所述采集线的连接端与所述采集盒通过插座与插头连接，所述插座设置在所述采集盒上，所述插头设置在所述采集线的连接端，所述插座上设置有插针，所述插头上对应设置有与插针数量相等的插孔。

其中，所述采集盒上设置有与所述插座对应的工作状态指示灯，所述工作状态指示灯包括用于表示线路正常的第一显示状态、用于表示线路故障的第二显示状态、及用于表示线路接触不良的第三显示状态。

其中，所述采集盒上插座的数量为多个，同一采集盒上的所述插座分别包含数量不相等的插针，分别与所述插座连接的所述采集线的连接端分别包含对应数量的插孔。

其中，所述采集线包含有分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根电源芯线、分别与对应的电池组的温度传感器连接的两根温度感测芯线、及分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根内阻/电压测量芯线。

其中，所述采集线包含有分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根电源芯线、和/或所述采集线包含有分别与对应的电池组的温度传感器连接的两根温度感测芯线、和/或所述采集线包含有分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根内阻/电压测量芯线；所述采集盒通过采集线中的两根电源芯线与对应的一个电池组的正、负极接线柱连接、或者所述采集盒通过采集线中的两根电源芯线同时与对应的多个电池组的正、负极接线柱连接；所述采集盒通过采集线中的两根温度感测芯线与对应的一个电池组的温度传感器连接；所述采集盒通过采集线中的两根内阻/电压测量芯线与对应的一个电池组的的正、负极接线柱连接。

其中，所述采集线电源芯线和测量芯线连接有接线片，所述采集线通过接线片被橡胶套压紧固定在对应的电池组的正、负极接线柱上。

其中，还包括与所述连接的显示装置，所述显示装置用于显示各电池组对应的温度、和/或内阻、和/或电压。

一种机车，包括电池组及电池监测装置，所述电池组的数量为一个或者多个，每一电池组包括串联连接的多个电池，所述电池监测装置包括主控制器、采集盒和采集线，所述主控制器与所述采集盒电连接，所述采集盒通过所述采集线与对应的电池组连接，所述电池组包括至少一个电池，所述采集线包括连接端和数据采集端，所述采集线的连接端与所述采集盒连接，所述采集线的数据采集端与所述电池组连接，所述采集盒通过所述采集线采集对应的所述电池组的温度、和/或内阻、和/或电压。

本实用新型实施例所提供的电池监测装置中，通过采集盒分别与电池组对应，采集盒通过采集线以电池组为单位同时采集多个电池的数据，从而可通过电池组的划分减少采集盒采集电池数据的线束数量，使接线简单、维护方便。

附图说明

图1为已知的一种对电池进行监测的电池监测装置的示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的电池监测装置的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的电池监测装置的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的插头和插座的结构示意图；

图5为本实用新型的另一实施例提供的插头和插座的结构示意图；

图6为本实用新型的一实施例提供的采集线的结构示意图；

图7为本实用新型的一实施例提供的接线片与电池接线柱连接的示意图；

图8为本实用新型的又一实施例提供的电池监测装置的结构示意图；

图9为本实用新型再一实施例提供的电池监测装置的结构示意图；

图10为本实用新型的一实施例提供的电池监测装置的芯线布局示意图。

具体实施例

为保证机车的正常用电供应和运营安全，近年来，机车对电池的监测不断呈智能化发展，同时，在安装维护、成本、可靠性等方面提出了更高的要求。

请参见图1，为已知的一种对电池进行监测的电池监测装置的示意图，包括电池10、与电池10的正极11连接的正极线束13、与电池10的负极12连接的负极线束14。然而，这种现有方案针对每一节电池都需要通过线束进行数据采集，在电池数量较多的情况下，电池监测装置与电池之间线束太多，对应的配套采集盒也多，这会带来投入大、可靠性差、接线繁杂且维护不便等问题。

请参见图2，为本申请一实施例提供的一种电池监测装置的结构示意图。该电池监测装置包括主控制器21、采集盒22和采集线24，所述主控制器21与所述采集盒22电连接，所述采集盒22通过所述采集线24与对应的电池组23连接，所述电池组23包括至少一节电池，所述采集线24包括连接端26和数据采集端25，所述采集线24的连接端26与所述采集盒22连接，所述采集线24的数据采集端25与所述电池组23连接，所述采集盒22通过所述采集线24采集对应的所述电池组23的温度、和/或内阻、和/或电压。

其中，采集线24可以为导线或光纤，主控制器21与采集盒22之间的连接也可以通过导线或光纤连接。当电池组23有多节电池时，各节电池可以通过导线以串联和/或并联的方式连接，连接后的两端连接到电池组23上设置的正、负极接线柱上，采集线24通过该正、负极接线柱连接电池组23。采集电池组23内阻和/或电压的采集线24数据采集端25直接连接在电池组23的正、负极接线柱上，并与正、负极接线柱保持良好电接触。采集电池组23温度的采集线24数据采集端25可以连接一个温度传感器，并将温度传感器邻近正、负极接线柱设置，保证能够准确采集到电池组23温度。采集盒22接收采集线24采集到的电池组23的数据(如温度、和/或内阻、和/或电压)、并将数据传输给主控制器21进行监测。主控制器21既可以是一台电脑主机，也可以是一个嵌入式系统。由于本实用新型实施例通过采集盒分别与电池组对应，采集盒通过采集线以电池组为单位同时采集多个电池的数据，从而可通过电池组的划分减少采集盒采集电池数据的线束数量，使得接线更简单、维护也方便，同时，线束大量减少，投入成本更低，运行可靠性也更好。

请参见图3，根据本实用新型的一种实施例，所述采集盒22的数量可以为多个，每个所述采集盒22通过所述采集线24与一个电池组23对应连接，或者每个所述采集盒22通过多根采集线24分别与多个电池组23对应连接。例如，一个采集盒连接3个，或4个，或6个，甚至8个，在一个具体的实施方式中，该采集盒的数量为2个，其中一个采集盒对应采集二个电池组的数据。这种实施方式一方面采集盒数量会大幅减少，另一方面能够使得采集线束进一步减少，投入成本更少，工人维护起来也更加方便。

请参见图4，根据本实用新型的一种实施例，所述采集线24的连接端26与所述采集盒22通过插座41与插头43连接，所述插座41设置在所述采集盒22上，所述插头43设置在所述采集线24的连接端26，所述插座41上设置有插针42，所述插头43上对应设置有与插针42数量相等的插孔44。插头插座优选航空插头，能够防水防尘。这种实施方式能够即拔即插，安装维护方便简单且接触可靠，能够大幅提升接线效率。

请参见图4，根据本实用新型的一种实施例，所述采集盒22上设置有与所述插座41对应的工作状态指示灯45，所述工作状态指示灯45包括用于表示线路正常的第一显示状态、用于表示线路故障的第二显示状态、及用于表示线路接触不良的第三显示状态。其中，工作状态指示灯可以设置3个，分别对应显示3种状态，也可以只设置一个，分别显示3种状态，在一个具体的实施方式中，第一显示状态为绿色，第二显示状态为红色，第三显示状态为黄色。这种实施方式能够直观地指示线路的运行状态，便于维护工人进行有针对性的维护，提升维护效率。

请参见图5，根据本实用新型的一种实施例，所述采集盒22上插座41的数量为多个，例如3个，同一采集盒22上的所述插座41分别包含数量不相等的插针42，优选一个采集盒有3个插座，3个插座上的插针42数量分别为5个、4个和6个，分别与所述插座41连接的所述采集线24的连接端26分别包含对应数量的插孔44。其中，同一采集盒上不同的插座采用不同数量的插针，在安装维护时能够有效避免插头插错位置带来的风险。

请参见图6，根据本实用新型的一种实施例，所述采集线24包含有分别与对应的电池组23的正、负极接线柱连接的两根电源芯线62、分别与对应的电池组23的温度传感器64连接的两根温度感测芯线63、及分别与对应的电池组23的正、负极接线柱连接的两根内阻/电压测量芯线61。其中，采集线分别为包含能够测量对应测量电池组的内阻、或者温度、或者电压的双芯线，能够同时对电池组的温度、内阻和电压进行监测，同时，两根电源芯线还能够给采集盒提供电源，采集盒无需设置额外的电源供电。

根据本实用新型的一种实施例，所述采集线24包含有分别与对应的电池组23的正、负极接线柱连接的两根电源芯线62、和/或所述采集线24包含有分别与对应的电池组23的温度传感器64连接的两根温度感测芯线63、和/或所述采集线24包含有分别与对应的电池组23的正、负极接线柱连接的两根内阻/电压测量芯线61；所述采集盒22通过采集线24中的两根电源芯线62与对应的一个电池组23的正、负极接线柱连接、或者所述采集盒22通过采集线24中的两根电源芯线62同时与对应的多个电池组23的正、负极接线柱连接；所述采集盒22通过采集线24中的两根温度感测芯线63与对应的一个电池组23的温度传感器64连接；所述采集盒22通过采集线24中的两根内阻/电压测量芯线61与对应的一个电池组23的的正、负极接线柱连接。这种实施方式能够根据电池现场的布局需求合理布线和根据需要灵活的为采集盒提供电源，并灵活选择采集线的数量以方便根据电池组的数量调整采集线的总数。

请参见图7，根据本实用新型的一种实施例，所述采集线电源芯线62和内阻/电压测量芯线61连接有接线片73，所述采集线24通过接线片73被橡胶套71压紧固定在对应的电池组23的正、负极接线柱72上。接线片可以为环形、槽型，优选为环形。这种实施方式使得接线的安装和拆卸都非常方便。

根据本实用新型的一种实施例，还包括与所述连接的显示装置，如显示屏装置，所述显示装置用于显示各电池组对应的温度、和/或内阻、和/或电压。方便维护工人的交互。显示装置可以包含有显示屏的其它电子装置，如手机等移动终端，这种实施方式能够实现远程监测。

下面将进一步通过两个更加具体的实施例来说明本实用新型方案。通过以下实施例说明，本实用新型的方案将变得更加清楚。

实施例一：

本实施例电池组以机车蓄电池组为例，请参见图8，该电池监测装置包含有主控制器21、1个采集盒22和1根采集线24，主控制器21与采集盒22通过线缆连接，采集盒22与采集线24通过一个插头插座连接，采集盒22上设置有一个插座41，采集线24的连接端26设置有一个插头43，采集线24连接端26的插头43插接在采集盒22上设置的插座41上，采集线24的数据采集端25连接在对应蓄电池组上。其中，蓄电池组为包含有3节蓄电池(81、82、83)的机车蓄电池组23，以机车蓄电池组按单组进行监测，3节蓄电池正、负极依次串接成一组，串接后的两端连接在正、负极接线柱上。采集线24为6芯采集线，其中2根温度感测芯线63在数据采集端25连接有一个温度传感器64，温度传感器64紧贴电极柱负极采集温度数据，还有2根芯线作为电源芯线62为采集盒22提供工作电源，在数据采集端25分别连接在蓄电池组的正、负极接线柱上，剩下的2根线为内阻/电压测量芯线61，用于测量蓄电池组23的内阻、电压等数据，在数据采集端25分别连接在蓄电池组的正、负极接线柱上。其中连接到电极柱上的内阻/电压测量芯线61和电源芯线62在数据采集端25都连接有接线片73，接线片73为环形接线片，环形接线片嵌套在蓄电池组的电极柱上并通过柱状橡胶套71压紧固定。采集线24先将采集到的蓄电池组23的数据传输给采集盒22处理，采集盒22再将经过初步处理的数据传输给主控制器21进行处理，机车蓄电池监测装置就可以完成单组蓄电池的采集，处理工作，实现单组蓄电池组的监测。

实施例二：

本实施例电池组仍以机车的蓄电池组为例，该电池监测装置包括有主控制器21、3个采集盒22和9根采集线24，主控制器21与3采集盒22通过线缆连接，采集盒22与采集线24通过一个插头插座连接，每个采集盒22上设置有3个插座41，采集线24的连接端26设置有一个插头43，采集线24连接端26的插头43插接在采集盒22上设置的插座41上，采集线24的数据采集端25连接在对应蓄电池组上。请参见图9，其中，一个采集盒22上连接有3根采集线24，蓄电池组的数量为9组，每组蓄电池包含有3节蓄电池，每组蓄电池中的蓄电池以串联方式给机车相关模块供电。请参见图10，主控制器21上连接有3个采集盒22，每个采集盒22上设置有3个插座41，3个插座41上的插针42分别对应为设置为5个、4个、6个，每个插座41处分别设置有指示灯45，用于指示数据线的运行状况，绿色代表正常，红色代表故障，黄色代表接触不良，这样维护工人能够快速定位和分析电池的运行状况。每个采集盒22上通过插座41连接有3根采集线24，采集线24的芯线数量分别为5、4、6。采集线24的数据采集端25插头43上的插孔44分别对应设置为5个、4个、6个，机车蓄电池监测装置总共有9根采集线24，采集线24连接端26的插头43对应插接在采集盒22设置的插座41上。

与实施例1不同的是，因为一个采集盒22上连接有3根采集线24，无需每根采集线24都给采集盒22提供工作电源，出于方便布线的考虑，本实施例采用采集线24中5芯采集线中的1根芯线连接到蓄电池组23的正极电极柱上，为采集盒22提供正极电源，同时采用采集线24中6芯采集线24中的1根芯线连接到另一组电池组23的负极电极柱上，为采集盒22提供负极电源，这样，采集线中的4芯采集线24就无需为采集盒22提供工作电源了。具体为：5芯线对应的采集线24中的2根温度感测芯线63用于连接温度传感器64，2根芯线作为正负极内阻/电压测量芯线61分别连接到对应蓄电池组23的正、负极接线柱上，剩下的1根芯线作为采集盒22正极电源芯线62。4芯线对应的采集线24中的2根温度感测芯线63用于连接温度传感器64，2根芯线作为正负极内阻/电压测量芯线61分别连接到对应蓄电池组23的正、负极接线柱上。6芯线对应的采集线24中的2根温度感测芯线63用于连接温度传感器64，2根芯线作为正负极内阻/电压测量芯线61分别连接到对应蓄电池组23的正、负极接线柱上，还有1根芯线作为采集盒22负极电源芯线62，剩余的1根芯线可以闲置处理，也可以与其他任意1根芯线合并处理，也可通过厂家定制方式不实质加入这根芯线。其中连接到电极柱上的所有芯线在数据采集端25都连接有接线片73，接线片73为环形接线片，环形接线片73嵌套在蓄电池组23的电极柱上并通过柱状橡胶套71压紧固定，采集线24先将采集到的9组蓄电池组23的数据传输给3个采集盒22进行处理，采集盒22再将经过初步处理的数据传输给主控制器21进行处理。主控制器21还可以利用电感器对串联的机车蓄电池电流进行直接监测，并对采集到的数据如电流、内阻、电压、温度等在显示装置27上进行对应显示。这样，蓄电池监测装置实现了对9组机车蓄电池的实时监测。

以上实施例对本实用新型所提供的一种机车蓄电池监测装置进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其思想；同时对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电池监测装置，用于对电池组进行监测，其特征在于，包括主控制器、采集盒和采集线，所述主控制器与所述采集盒电连接，所述采集盒通过所述采集线与对应的电池组连接，所述电池组包括至少一个电池，所述采集线包括连接端和数据采集端，所述采集线的连接端与所述采集盒连接，所述采集线的数据采集端与所述电池组连接，所述采集盒通过所述采集线采集对应的所述电池组的温度、和/或内阻、和/或电压。

2.根据权利要求1所述的电池监测装置，其特征在于，所述采集盒的数量为多个，所述采集盒通过所述采集线与一个电池组对应连接，或者所述采集盒通过多根采集线分别与多个电池组对应连接。

3.根据权利要求1所述的电池监测装置，其特征在于，所述采集线的连接端与所述采集盒通过插座与插头连接，所述插座设置在所述采集盒上，所述插头设置在所述采集线的连接端，所述插座上设置有插针，所述插头上对应设置有与插针数量相等的插孔。

4.根据权利要求3所述的电池监测装置，其特征在于，所述采集盒上设置有与所述插座对应的工作状态指示灯，所述工作状态指示灯包括用于表示线路正常的第一显示状态、用于表示线路故障的第二显示状态、及用于表示线路接触不良的第三显示状态。

5.根据权利要求3所述的电池监测装置，其特征在于，所述采集盒上插座的数量为多个，同一采集盒上的所述插座分别包含数量不相等的插针，分别与所述插座连接的所述采集线的连接端分别包含对应数量的插孔。

6.根据权利要求1所述的电池监测装置，其特征在于，所述采集线包含有分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根电源芯线、分别与对应的电池组的温度传感器连接的两根温度感测芯线、及分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根内阻/电压测量芯线。

7.根据权利要求1所述的电池监测装置，其特征在于，所述采集线包含有分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根电源芯线、和/或所述采集线包含有分别与对应的电池组的温度传感器连接的两根温度感测芯线、和/或所述采集线包含有分别与对应的电池组的正、负极接线柱连接的两根内阻/电压测量芯线；所述采集盒通过采集线中的两根电源芯线与对应的一个电池组的正、负极接线柱连接、或者所述采集盒通过采集线中的两根电源芯线同时与对应的多个电池组的正、负极接线柱连接；所述采集盒通过采集线中的两根温度感测芯线与对应的一个电池组的温度传感器连接；所述采集盒通过采集线中的两根内阻/电压测量芯线与对应的一个电池组的正、负极接线柱连接。

8.根据权利要求6或7所述的电池监测装置，其特征在于，所述采集线电源芯线和测量芯线连接有接线片，所述采集线通过接线片被橡胶套压紧固定在对应的电池组的正、负极接线柱上。

9.根据权利要求1所述的一种电池监测装置，其特征在于，还包括与所述连接的显示装置，所述显示装置用于显示各电池组对应的温度、和/或内阻、和/或电压。

10.一种机车，包括电池组及电池监测装置，所述电池组的数量为一个或者多个，每一电池组包括串联连接的多个电池，其特征在于，所述电池监测装置为权利要求1至9中任一项所述的电池监测装置。