CN212008869U - 一种无源无线蓄电池监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无源无线蓄电池监测装置，包括蓄电池监测芯片，所述蓄电池监测芯片包括通信模块、能量收集转换模块、控制模块、存储模块和温度传感模块，所述通信模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述通信模块通过低频通信信号与控制模块相连接，所述控制模块通过控制信号分别与存储模块、温度传感模块相连接，所述能量收集转换模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述能量收集转换模块分别为控制模块、存储模块和温度传感模块供电。采用上述技术方案，通过RFID测温标签将射频信号转换为电能从而为自身提供电能，并为电压传感模块提供电能，从而实现对蓄电池进行无线无源的监测，不仅监测精度高，而且对蓄电池本身不存在任何影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及畜电池监测技术领域，具体指一种无源无线蓄电池监测装置。
背景技术
蓄电池是目前备用电源系统中广泛使用的后备电源，其可靠性关系到电力、核电、铁路、计算机系统、通信系统、石油化工、冶金、金融等众多关键领域的安全与稳定。目前市面上对于蓄电池单节电池的电压及温度的监测，基本使用有源有线方案，设备多、占地大、接线复杂，且维护不便，造成监测成本高、维护成本高等问题。
蓄电池在实际的应用中，由于接头松动、线路短路、负载过重、人为操作失误等一系列不定因素的存在，使得蓄电池随时存在一定的应用风险，一旦此类问题发生，蓄电池可能起火甚至发生爆炸，带来的后果及损失是非常巨大的。为了解决此类问题的发生，我们有必要对蓄电池状态进行实时监测，以行业经验来看，蓄电池温度及电压监测是非常有效的方法。
对电池模块的温度监测是保证电力储能系统正常工作的重要部分，现有的电池模块温度监测通常是采用温度传感器，或者利用电池管理系统通过数学模型估计储能系统的温度。然而，采用温度传感器的成本高且结构复杂，电路布置困难，同时，长期运行后的可靠性难以保证。
上述技术方案中，实现温度监测均是通过有线和有源两种方式实现：
1、有线监测，通过线路为温度传感器提供电源并进行数据传输，这种监测方式，不限非常麻烦，且布线会导致积灰、影响风道等问题；
2、有源监测，一种是自带电源，即另外增加蓄电池为温度传感器提供电源并完成数据传输，这种监测方式，由于蓄电池电量有限，因此会影响监测的时长，并且体积较大，产生影响风道散热等问题；另一种，则通过需监测的蓄电池接入电源，为温度传感器供电，如此则会对需监测的蓄电池本身造成影响，从而降低其使用寿命。
实用新型内容
本实用新型根据现有技术的不足，提出一种无源无线蓄电池监测装置，通过无源监控，不仅能进行实时监控，并且监测精度高，对蓄电池本身也布存在任何影响。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种无源无线蓄电池监测装置，包括蓄电池监测芯片，所述蓄电池监测芯片包括通信模块、能量收集转换模块、控制模块、存储模块和温度传感模块，所述通信模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述通信模块通过低频通信信号与控制模块相连接，所述控制模块通过控制信号分别与存储模块、温度传感模块相连接，所述能量收集转换模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述能量收集转换模块分别为控制模块、存储模块和温度传感模块供电。
作为优选，所述天线为RFID标签天线，所述通信模块为RFID协议，所述控制模块通过RFID标签天线与外接的RFID读写器进行数据传输。
作为优选，所述存储模块为512比特数据存储单元。
作为优选，所述RFID标签天线、RFID蓄电池监测芯片集成为RFID蓄电池监测标签。
作为优选，所述RFID蓄电池监测标签贴敷在蓄电池的电连接处，所述电池的正负极分别与RFID蓄电池监测标签上预留对应位置连接。
作为优选，还包括电压调节模块和电压传感模块，所述控制模块通过控制信号与电压传感模块相连接，所述电压传感模块通过电压信号与电压调整模块相连接，所述能量收集转换模块分别为电压传感模块和电压调整模块供电，所述电压调整模块接入蓄电池的待测电压信号。
本实用新型具有以下的特点和有益效果：
采用上述技术方案，通过RFID测温标签将射频信号转换为电能从而为自身提供电能，并为电压传感模块提供电能，从而实现对蓄电池进行无线无源的监测，不仅监测精度高，可以实时进行监测，而且对蓄电池本身不存在任何影响；另外，该设备成本低廉，并且不用维护，使用成本也大大降低了；该设备为芯片结构，因此安装方便，并且对蓄电池原结构几乎无影响；可以针对每个节点进行测量，监测方案更加全面。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的原理示意图；
图2为本实用新型实施例的工作流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型提供了一种无源无线蓄电池监测装置，包括蓄电池监测芯片，所述蓄电池监测芯片包括通信模块、能量收集转换模块、控制模块、存储模块和温度传感模块，所述通信模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述通信模块通过低频通信信号与控制模块相连接，所述控制模块通过控制信号分别与存储模块、温度传感模块相连接，所述能量收集转换模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述能量收集转换模块分别为控制模块、存储模块和温度传感模块供电。
上述技术方案中，通信模块，用于接收射频信号，并输出低频通信信号；控制模块，通过接收低频通信信号，并输出控制信号；存储模块，用于接收控制信号，并通过控制信号存储用户信息等数据；温度传感模块，用于接收控制信号，从而对蓄电池的连接端进行温度监测，并将监测的数据存储至存储模块，同时控制模块将监测到的数据通过通信模块传输至外接服务器。
具体的，所述天线为RFID标签天线，所述通信模块为RFID协议，所述控制模块通过RFID标签天线与外接的RFID读写器进行数据传输。所述温度传感模块为RFID测温芯片。所述存储模块为512比特数据存储单元。所述RFID 标签天线、RFID蓄电池监测芯片集成为RFID蓄电池监测标签。所述RFID蓄电池监测标签贴敷在蓄电池的电连接处，所述电池的正负极分别与RFID蓄电池监测标签上预留对应位置连接。
可以理解的，能量收集转换模块是利用先进的超高频无线电波的能量收集技术，一般通过840MHz-960MHz的RF电磁波获得能量。
上述技术方案中，该设备为芯片结构，因此安装方便，并且对蓄电池原结构几乎无影响；可以针对每个节点进行测量，监测方案更加全面。
本实用新型的进一步设置，还包括电压调节模块和电压传感模块，所述控制模块通过控制信号与电压传感模块相连接，所述电压传感模块通过电压信号与电压调整模块相连接，所述能量收集转换模块分别为电压传感模块和电压调整模块供电，所述电压调整模块接入蓄电池的待测电压信号。
具体的，通过电压调整模块对蓄电池输出的电压进行调整，避免因为蓄电池电压输出不稳定，从而影响电压传感模块的检测精度。
上述技术方案中，通过能量收集转换模块收集超高频无线电波并转换为电能，从而为电压传感模块和电压调节模块供电，最终现实无线无源电压监测，在监测过程中没有外部电源接入，对蓄电池的本身不会造成影响，确保了蓄电池的使用寿命，并且没有外界的干扰，监测精度更高。
本实用新型的工作，如图2所示，首先，对RDIF读写器上电，并进入初始状态，RFID读写器通过RFID协议与相对应的RFID标签天线进行信号连接，从而获取RFID测温标签的监测数据，同时电压监测数据同时根据RFID协议通过RFID标签天线传输至RFID读写器，从而获取温度监测和电压监测的实时数据。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式包括部件进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种无源无线蓄电池监测装置，其特征在于，包括蓄电池监测芯片，所述蓄电池监测芯片包括通信模块、能量收集转换模块、控制模块、存储模块和温度传感模块，所述通信模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述通信模块通过低频通信信号与控制模块相连接，所述控制模块通过控制信号分别与存储模块、温度传感模块相连接，所述能量收集转换模块与一天线相连接，并接收射频信号，所述能量收集转换模块分别为控制模块、存储模块和温度传感模块供电。
2.根据权利要求1所述的无源无线蓄电池监测装置，其特征在于，所述天线为RFID标签天线，所述通信模块为RFID协议，所述控制模块通过RFID标签天线与外接的RFID读写器进行数据传输。
3.根据权利要求2所述的无源无线蓄电池监测装置，其特征在于，所述存储模块为512比特数据存储单元。
4.根据权利要求3所述的无源无线蓄电池监测装置，其特征在于，所述RFID标签天线、RFID蓄电池监测芯片集成为RFID蓄电池监测标签。
5.根据权利要求4所述的无源无线蓄电池监测装置，其特征在于，所述RFID蓄电池监测标签贴敷在蓄电池的电连接处，所述电池的正负极分别与RFID蓄电池监测标签上预留对应位置连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的无源无线蓄电池监测装置，其特征在于，还包括电压调节模块和电压传感模块，所述控制模块通过控制信号与电压传感模块相连接，所述电压传感模块通过电压信号与电压调整模块相连接，所述能量收集转换模块分别为电压传感模块和电压调整模块供电，所述电压调整模块接入蓄电池的待测电压信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020529773.XU CN212008869U (zh) | 2020-04-13 | 2020-04-13 | 一种无源无线蓄电池监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202020529773.XU CN212008869U (zh) | 2020-04-13 | 2020-04-13 | 一种无源无线蓄电池监测装置 |
Publications (1)
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| CN212008869U true CN212008869U (zh) | 2020-11-24 |
Family
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN212008869U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113109731A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-13 | 北京航天石化技术装备工程有限公司 | 一种燃料电池单片电压检测装置及方法 |
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2020
- 2020-04-13 CN CN202020529773.XU patent/CN212008869U/zh active Active
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| CN113109731A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-13 | 北京航天石化技术装备工程有限公司 | 一种燃料电池单片电压检测装置及方法 |
| CN113109731B (zh) * | 2021-03-03 | 2023-09-29 | 北京航天石化技术装备工程有限公司 | 一种燃料电池单片电压检测装置及方法 |
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