CN209045711U

CN209045711U - 基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置、电池及电源箱

Info

Publication number: CN209045711U
Application number: CN201822124353.9U
Authority: CN
Inventors: 许振�; 徐从常; 陈季平; 沈志祥; 历润; 詹小川; 钱堃
Original assignee: Limited By Share Ltd Of Anhui Wan Tong Expressway
Current assignee: Limited By Share Ltd Of Anhui Wan Tong Expressway
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2019-06-28
Anticipated expiration: 2028-12-18

Abstract

本实用新型是关于一种基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置、电池及电源箱。所述基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置的主要技术方案为：热电偶和数据采集装置经所述数据传输装置连接，温度比对装置与所述数据采集装置通讯地连接预警警报装置与所述数据处理装置通讯地连接。所述电池包括蓄电池本体，热电偶检测所述蓄电池本体的温度信息，热电偶和数据采集装置经所述数据传输装置连接，温度比对装置与所述数据采集装置通讯地连接预警警报装置与所述数据处理装置通讯地连接。所述电源箱包括所述电池。本实用新型装配简单，更换方便，热响应时间快；机械强度高，耐压性能好，使用寿命长。

Description

基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置、电池及电源箱

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别是涉及一种基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置、电池及电源箱。

背景技术

蓄电池10的正常工作温度通常是-5℃—40℃，蓄电池10老化或者电极短路时均会引起蓄电池10温度的升高，其直接结果是轻则引起蓄电池10效率下降，寿命缩短；重则引发火灾，造成严重后果。市面现有的蓄电池10无法提供电池的实时工作温度数据，或者虽能显示实时工作温度，而无法将温度数据实时的传出供分析和预警判断。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，主要目的在于提供一种能提供温度变化异常预警，超过正常工作温度范围阈值进行报警的电池，以确保蓄电池的使用安全。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，通过本实用新型的实施例提供的一种基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，其包括：

热电偶，用于检测蓄电池表面的温度信息；

数据采集装置，所述数据采集装置用于实时采集所述温度信息；

数据传输装置，所述热电偶和所述数据采集装置经所述数据传输装置连接，所述数据传输装置将所述温度信息由热电偶传递至数据采集装置；

数据处理装置，所述温度比对装置与所述数据采集装置通讯地连接；

预警警报装置，所述预警警报装置与所述数据处理装置通讯地连接；

所述数据处理装置实时将由所述数据采集装置采集的所述蓄电池表面的温度信息与预设阈值进行比较，在所述温度信息超过所述预设阈值时，向所述预警警报装置发出触发信号，所述预警警报装置根据所述触发信号发出预警信号。

进一步地，所述温度比对装置与所述数据采集装置的通讯方式为485接口，modbus协议。

进一步地，所述数据处理装置为PLC。

进一步地，所述预警警报装置为声光器件。

进一步地，所述热电偶为K型。

进一步地，所述的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置还包括显示装置，所述显示装置与所述数据采集装置通讯地连接。

进一步地，所述显示装置为LCD屏。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

通过一种电池，包括蓄电池本体，还包括：

热电偶，所述热电偶紧贴所述蓄电池本体的设置，用于检测所述蓄电池本体的温度信息；

所述数据处理装置实时将由所述数据采集装置采集的所述蓄电池本体的温度信息与预设阈值进行比较，在所述温度信息超过所述预设阈值时，向所述预警警报装置发出触发信号，所述预警警报装置根据所述触发信号发出预警信号。

进一步地，所述蓄电池本体为电池组，所述电池组包括多个电池模块，在每个所述电池模块表面紧贴有一个热电偶。

进一步地，所述热电偶的温度信息为差分信号。

进一步地，所述数据采集装置和所述数据传输装置同时采集多路差分信号。

通过一种UPS电源箱，包括箱体和设置在箱体内的电池，所述电池为上述的电池。

与现有技术相比，本实用新型的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置至少具有下列有益效果：

装配简单，更换方便；压簧式感温元件，抗震性能好；直接与被测对象接触，不受中间介质的影响，测量精度高；热响应时间快；机械强度高，耐压性能好；使用寿命长。

与现有技术相比，本实用新型的电池具有下列有益效果：

所述电池能够通过检测到具体电池模块的工作温度信息，并及时产生预警，以便对具体电池模块及时作出检测或局部更换，从而能够延长所述电池的使用寿命和降低检测成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例3的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，所述蓄电池工作温度监测装置包括：

热电偶1，其用于检测蓄电池10表面的温度信息；数据采集装置2，所述数据采集装置2用于实时采集所述温度信息；数据传输装置，所述热电偶1和所述数据采集装置2经所述数据传输装置连接，所述数据传输装置将所述温度信息由热电偶1传递至数据采集装置2；数据处理装置3，所述温度比对装置与所述数据采集装置2通讯地连接；预警警报装置4，所述预警警报装置4与所述数据处理装置3通讯地连接；所述数据处理装置3实时将由所述数据采集装置2采集的所述蓄电池10表面的温度信息与预设阈值进行比较，在所述温度信息超过所述预设阈值时，向所述预警警报装置4发出触发信号，所述预警警报装置4根据所述触发信号发出预警信号。

在具体工作过程中，所述热电偶1紧贴待测蓄电池10的表面设置，从而能够使所述蓄电池工作温度监测装置真实的反应所述待测蓄电池10的工作温度。热电偶1通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

进一步地，在所述数据处理装置3中，设有阈值设定元件、数值比较元件和预警信号输出元件。其中所述阈值设定元件的阈值信息可以进行设置，在设置好所述阈值后，所述数值比较元件根据所述数据采集装置2用于实时采集所述温度信息与所述阈值进行比较；在超出所述阈值后，所述预警信号输出元件向所述预警警报装置4发出触发信号。所述预警警报装置4根据所述触发信号发出预警信号。

本实施例所提供的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，装配简单，更换方便；压簧式感温元件，抗震性能好；直接与被测对象接触，不受中间介质的影响，测量精度高；热响应时间快；机械强度高，耐压性能好；使用寿命长。

优选地，所述温度比对装置与所述数据采集装置2的通讯方式为485接口，modbus协议。

进一步地，所述数据处理装置3为PLC。PLC控制结果显示模块能够显示蓄电池10工作时的表面温度。

所述热电偶1为K型。K型热电偶1是一种温度传感器，K型热电偶1通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。K型热电偶1通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。K型热电偶1线具有性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点。

进一步地，所述预警警报装置4为声光器件；所述预警报警装置是一个声光器件，通过不同的颜色和声音频率提供预警和报警信息。

进一步地，所述的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置还包括：显示装置，所述显示装置与所述数据采集装置2通讯地连接。

优选地，所述显示装置为LCD屏。可实时显示温度传感器装置测得的温度数据。

实施例2

本实施例提供了一种如图2所示的电池，所述电池包括蓄电池本体100，还包括：

热电偶1，所述热电偶1紧贴所述蓄电池本体100的设置，用于检测所述蓄电池本体100的温度信息；

数据采集装置2，所述数据采集装置2用于实时采集所述蓄电池本体100的温度信息；

数据传输装置，所述热电偶1和所述数据采集装置2经所述数据传输装置连接，所述数据传输装置将所述温度信息由热电偶1传递至数据采集装置2；

数据处理装置3，所述温度比对装置与所述数据采集装置2通讯地连接；

预警警报装置4，所述预警警报装置4与所述数据处理装置3通讯地连接；

所述数据处理装置3实时将由所述数据采集装置2采集的所述蓄电池本体100的温度信息与预设阈值进行比较，在所述温度信息超过所述预设阈值时，向所述预警警报装置4发出触发信号，所述预警警报装置4根据所述触发信号发出预警信号。

进一步地，所述蓄电池本体100为电池组，所述电池组包括多个电池模块，在每个所述电池模块表面紧贴有一个热电偶1。在具体实施时，所述电池模块的个数可以为4个、8个等。

进一步地，所述热电偶1的温度信息为差分信号。

进一步地，在设有多个电池模块的实施例中，每个电池模块上紧贴有一个热电偶1，每个热电偶1用于检测相对应的电池模块的工作温度。每个热电偶1分别与所述数据采集装置2连接，所述数据采集装置2和所述数据传输装置同时采集多路差分信号。

这种方式中，采用差分信号的第一个好处是，在控制基准电压，能够很容易地识别小信号。在一个地做基准，单端信号方案的系统里，测量信号的精确值依赖系统内地的一致性。信号源和信号接收器距离越远，他们局部地的电压值之间有差异的可能性就越大。从差分信号恢复的信号值在很大程度上与地的精确值无关，而在某一范围内。

采用差分信号的第二个主要好处是，它对外部电磁干扰(EMI)是高度免疫的。一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。既然电压差异决定信号值，这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。除了对干扰不大灵敏外，差分信号比单端信号生成的EMI还要少。

采用差分信号提供的第三个好处是，在一个单电源系统，能够从容精确地处理“双极”信号。为了处理单端，单电源系统的双极信号，我们必须在地和电源干线之间某任意电压处(通常是中点)建立一个虚地。用高于虚地的电压来表示正极信号，低于虚地的电压来表示负极信号。接下来，必须把虚地正确地分布到整个系统里。而对于差分信号，不需要这样一个虚地，这就使我们处理和传播双极信号有一个高真度，而无须依赖虚地的稳定性。

对差分信号(VDS)而言，对其影响最大的因素是它们的对地阻抗是否一致，也就是对地平衡度，它们之间相对的阻抗影响并不特别重要，之间分布电容大了只会衰落信号强度，不会引入噪声和干扰，也就是对信噪比不会产生很大影响。差分信号是一对大小相等而极性相反的对称信号，差分信号用于传输有用的信号。共模信号是作用于差分信号线上的一对大小相等极性也相同的信号，共模信号往往来自于外部干扰。差分信号在接收端是靠差分放大器来检测的。差分放大器只对两路输入信号之间的差值起放大作用，而对两路输入信号共同对地的电位不起作用。差分传输的信号能够对外部干扰起到很强的抗干扰能力。

因此，所述热电偶1的温度信息为差分信号，可以带来如下优点：

1、抗干扰能力强。干扰噪声一般会等值、同时的被加载到两根信号线上，而其差值为0，即，噪声对信号的逻辑意义不产生影响。

2、能有效抑制电磁干扰(EMI)。由于两根线靠得很近且信号幅值相等，这两根线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等，同时他们的信号极性相反，其电磁场将相互抵消。因此对外界的电磁干扰也小。

3、时序定位准确。差分信号的接受端是两根线上的信号幅值之差发生正负跳变的点，作为判断逻辑0/1跳变的点的。而普通单端信号以阈值电压作为信号逻辑0/1的跳变点，受阈值电压与信号幅值电压之比的影响较大，不适合低幅度的信号。

本实施例所提供的电池，在具体实施时，能够通过检测到具体电池模块的工作温度信息，并及时产生预警，以便对具体电池模块及时作出检测或局部更换，从而能够延长所述电池的使用寿命和降低检测成本。

实施例3

本实施例提供了一种如图3所示的电源箱，包括箱体8和设置在箱体8内的电池，其中所述电池为上述实施例中的电池。所述热电偶1、数据采集装置2、数据处理装置3和预警警报装置4等部件的连接方式及有益效果，均参照实施例2进行设置。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，其特征在于，包括：

热电偶，用于检测蓄电池表面的温度信息；

2.根据权利要求1所述的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，其特征在于，

所述温度比对装置与所述数据采集装置的通讯方式为485接口，modbus协议。

3.根据权利要求1所述的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，其特征在于，

所述数据处理装置为PLC；和/或

所述预警警报装置为声光器件；和/或

所述热电偶为K型。

4.根据权利要求1所述的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，其特征在于，还包括：

显示装置，所述显示装置与所述数据采集装置通讯地连接。

5.根据权利要求4所述的基于热电偶的蓄电池工作温度监测装置，其特征在于，

所述显示装置为LCD屏。

6.一种电池，包括蓄电池本体，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，

所述蓄电池本体为电池组，所述电池组包括多个电池模块，在每个所述电池模块表面紧贴有一个热电偶。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，

所述热电偶的温度信息为差分信号。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，

所述数据采集装置和所述数据传输装置同时采集多路差分信号。

10.一种电源箱，包括箱体和设置在箱体内的电池，其特征在于，

所述电池为权利要求6-9所述的电池。