CN207764360U - 铅酸蓄电池状态监测传感器组件 - Google Patents

Abstract

铅酸蓄电池状态监测传感器组件。涉及电池监测技术领域，尤其涉及铅酸蓄电池状态监测传感器组件。提供了一种使用传感器数量少且采集数据时间短、数据传输量小、效率高的铅酸蓄电池状态监测传感器组件。铅酸蓄电池状态监测传感器组件，设于铅酸蓄电池组上，所述铅酸蓄电池组由若干铅酸蓄电池串联构成，包括若干流量传感器，每个所述铅酸蓄电池上均设有一个流量传感器，若干所述流量传感器通过无线收发器向控制器发送气体流量信息；每个所述铅酸蓄电池的顶部均设有通气孔，每个所述通气孔上设有管道，所述流量传感器设于所述管道的内壁上。在评估时仅需要参考流量传感器传输的数据，数据传输量小，时间短，响应快，同时使得评估算法简单，效率高。

Description

铅酸蓄电池状态监测传感器组件

技术领域

本实用新型涉及电池监测技术领域，尤其涉及铅酸蓄电池状态监测传感器组件。

背景技术

铅酸蓄电池是生活中常用的一种蓄电池，大多应用在牵引车、三轮车、汽车起动等。其顶部通常设有通气孔，在铅酸蓄电池充电时，通过通气孔排出气体，随着铅酸蓄电池使用时间的增加，铅酸蓄电池中的电解液密度降低，其电池容量降低，在铅酸蓄电池充电时产生的气体减少。现有技术中对铅酸蓄电池状态的检测主要通过采用相应的传感器对铅酸蓄电池的电压、电流以及充放电时间进行监测，根据这些参数评估铅酸蓄电池的状态，但是在评估过程中发现，评估时使用的传感器过多，使得采集数据时间长，数据传输量大，且在评估时由于参数多，使得评估算法复杂，效率低。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种使用传感器数量少且采集数据时间短、数据传输量小、效率高的铅酸蓄电池状态监测传感器组件。

本实用新型的技术方案是：铅酸蓄电池状态监测传感器组件，设于铅酸蓄电池组上，所述铅酸蓄电池组由若干铅酸蓄电池串联构成，包括若干流量传感器，每个所述铅酸蓄电池上均设有一个流量传感器，若干所述流量传感器通过无线收发器向控制器发送气体流量信息；

每个所述铅酸蓄电池的顶部均设有通气孔，每个所述通气孔上设有管道，所述流量传感器设于所述管道的内壁上。

所述铅酸蓄电池状态监测传感器组件还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述铅酸蓄电池组的外壳内，所述温度传感器通过无线收发器将铅酸蓄电池组内的温度传输到控制器。

所述控制器包括中央处理器、脉冲发生器、计数器和计时器，所述铅酸蓄电池状态监测传感器组件通过无线收发器连接所述中央处理器，所述计时器连接所述中央处理器且与所述中央处理器实现数据交互，所述脉冲发生器连接中央处理器，所述计数器连接脉冲发生器且通过脉冲发生器发出的脉冲信号计数，所述计数器将计数信息反馈给中央处理器。

所述气体流量传感器为FS1015气体质量流量传感器，所述温度传感器为SHT11温湿度传感器。

所述无线收发器为集成在所述中央处理器上的JN5139无线控制芯片。

本实用新型中铅酸蓄电池在充电时，铅酸蓄电池通过通气孔释放气体，气体经过流量传感器，流量传感器将流量信息传输给控制器进行判断，从而获得电池状态。判断的原理是在铅酸蓄电池充电时，有气体次欧诺个通气孔中释放，当铅酸蓄电池中的电解液浓度高时充电时间长释放气体量多且持续时间长，此时可以通过流量传感器检测到的气体流量及持续时间，从而获知充电时的气体总量，通过气体总量的多少就可以判定铅酸蓄电池的状态。为了使得通气孔释放气体时能够检测的更加准确，可以在每个铅酸蓄电池的通气孔上设有规格一致的管道，这样在铅酸蓄电池充电时气体仅能通过管道释放，此时流量传感器设于管道内，能够检测释放气体的单位时间流量以及持续时间，从而方便控制器进行铅酸蓄电池状态评估。且在评估时仅需要参考流量传感器传输的数据，数据传输量小，时间短，响应快，同时使得评估算法简单，效率高。在铅酸蓄电池组的外壳内设置温度传感器，由于铅酸蓄电池状态受环境温度影响大，因此在铅酸蓄电池内放置温度传感器，利用温度传感器监测铅酸蓄电池工作时的环境温度，争取在所有铅酸蓄电池处于室温是取得较为客观的数据，对铅酸蓄电池的状态进行客观的监控和评估。

附图说明

图1是本实用新型结构框图，

图2是本实用新型铅酸蓄电池组的结构示意图；

图中1是铅酸蓄电池组，11是铅酸蓄电池，2是流量传感器，3是通气孔，4是管道，5是温度传感器。

具体实施方式

本实用新型如图所示，铅酸蓄电池状态监测传感器组件，设于铅酸蓄电池组1上，所述铅酸蓄电池组由若干铅酸蓄电池11串联构成，包括若干流量传感器2，每个所述铅酸蓄电池11上均设有一个流量传感器2，若干所述流量传感器2通过无线收发器向控制器发送气体流量信息；铅酸蓄电池在充电时，铅酸蓄电池通过通气孔释放气体，气体经过流量传感器，流量传感器将流量信息传输给控制器进行判断，从而获得电池状态。判断的原理是在铅酸蓄电池充电时，有气体次欧诺个通气孔中释放，当铅酸蓄电池中的电解液浓度高时充电时间长释放气体量多且持续时间长，此时可以通过流量传感器检测到的气体流量及持续时间，从而获知充电时的气体总量，通过气体总量的多少就可以判定铅酸蓄电池的状态。

每个所述铅酸蓄电池11的顶部均设有通气孔3，每个所述通气孔上设有管道4，所述流量传感器2设于所述管道的内壁上。为了使得通气孔释放气体时能够检测的更加准确，可以在每个铅酸蓄电池的通气孔上设有规格一致的管道，这样在铅酸蓄电池充电时气体仅能通过管道释放，此时流量传感器设于管道内，能够检测释放气体的单位时间流量以及持续时间，从而方便控制器进行铅酸蓄电池状态评估。且在评估时仅需要参考流量传感器传输的数据，数据传输量小，时间短，响应快，同时使得评估算法简单，效率高。

所述铅酸蓄电池状态监测传感器组件还包括温度传感器5，所述温度传感器设于所述铅酸蓄电池组1的外壳内，所述温度传感器通过无线收发器将铅酸蓄电池组内的温度传输到控制器。在铅酸蓄电池组的外壳内设置温度传感器，由于铅酸蓄电池状态受环境温度影响大，因此在铅酸蓄电池内放置温度传感器，利用温度传感器监测铅酸蓄电池工作时的环境温度，争取在所有铅酸蓄电池处于室温是取得较为客观的数据，对铅酸蓄电池的状态进行客观的监控和评估。

所述控制器包括中央处理器、脉冲发生器、计数器和计时器，所述铅酸蓄电池状态监测传感器组件通过无线收发器连接所述中央处理器，所述计时器连接所述中央处理器且与所述中央处理器实现数据交互，所述脉冲发生器连接中央处理器，所述计数器连接脉冲发生器且通过脉冲发生器发出的脉冲信号计数，所述计数器将计数信息反馈给中央处理器。在铅酸蓄电池充电时，中央处理器给流量传感器和计时器发出指令，此时计时器开始计时，流量传感器将铅酸蓄电池充电时释放的气体流量值通过无线收发器发送给中央处理器，通过释放气体的多少，中央处理器可以判定铅酸蓄电池容量的大小，不需要工程师人工判别，提高判别效率。在流量传感器和计时器工作前，中央处理器给温度传感器发送信号，测定此时铅酸蓄电池组内铅酸蓄电池的工作温度，从而能够使得铅酸蓄电池在合适的温度下进行容量监测，使得温度对铅酸蓄电池容量的影响降到最小，确保监测的数据客观，从而使得中央处理器能够对铅酸蓄电池状态能够准确评估，提高评估的准确性。为了进一步提升评估的准确性，在控制器内设置了计数器以及脉冲发生器，使得中央处理器能够多次采样，确保监测到的铅酸蓄电池状态准确，降低误判率。具体方法是当完成一次充放电时中央处理器就控制脉冲发生器发出一个脉冲，计数器接收到脉冲时就完成一次计数，并将累加的计数结果传送给中央处理器。中央处理器可以实现多次采样，从而能够从多次采样的数据中取得更加客观的铅酸蓄电池的状态，从而能够更加准确客观的检测铅酸蓄电池的状态。

所述气体流量传感器为FS1015气体质量流量传感器，所述温度传感器为SHT11温湿度传感器。SHT11温湿度传感器为常用传感器，技术成熟、性能稳定且寿命长。

所述无线收发器为集成在所述中央处理器上的JN5139无线控制芯片。不需要单独外置无线收发器，减少整个组件的体积，使得整个组件小型化，易于携带和运输。且JN5139无线收发芯片技术成熟，数据传输速率快，且工作性能稳定。

Claims (5)

1.铅酸蓄电池状态监测传感器组件，设于铅酸蓄电池组上，所述铅酸蓄电池组由若干铅酸蓄电池串联构成，其特征在于，包括若干流量传感器，每个所述铅酸蓄电池上均设有一个流量传感器，若干所述流量传感器通过无线收发器向控制器发送气体流量信息；

每个所述铅酸蓄电池的顶部均设有通气孔，每个所述通气孔上设有管道，所述流量传感器设于所述管道的内壁上。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池状态监测传感器组件，其特征在于，所述铅酸蓄电池状态监测传感器组件还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述铅酸蓄电池组的外壳内，所述温度传感器通过无线收发器将铅酸蓄电池组内的温度传输到控制器。

3.根据权利要2所述的铅酸蓄电池状态监测传感器组件，其特征在于，所述控制器包括中央处理器、脉冲发生器、计数器和计时器，所述铅酸蓄电池状态监测传感器组件通过无线收发器连接所述中央处理器，所述计时器连接所述中央处理器且与所述中央处理器实现数据交互，所述脉冲发生器连接中央处理器，所述计数器连接脉冲发生器且通过脉冲发生器发出的脉冲信号计数，所述计数器将计数信息反馈给中央处理器。

4.根据权利要3所述的铅酸蓄电池状态监测传感器组件，其特征在于，所述气体流量传感器为FS1015气体质量流量传感器，所述温度传感器为SHT11温湿度传感器。

5.根据权利要3所述的铅酸蓄电池状态监测传感器组件，其特征在于，所述无线收发器为集成在所述中央处理器上的JN5139无线控制芯片。