一種蓄電池安全健康管理系統的製作方法
2023-05-28 09:48:36
本實用新型涉及電氣設備技術領域，具體而言，涉及一種蓄電池安全健康管理系統。
背景技術：
蓄電池是世界上產量最大、用途最廣的一種化學「電源」，在使用過程中如不進行正確維護保養則可能會影響電池的使用壽命，引起電池故障，造成不必要的經濟損失及安全事故；所以對蓄電池進行快速、準確地檢測及維護是非常必要的，而且從環保的角度來講意義也是非常重大的。
現有技術中，蓄電池管理系統在測試電池參數上顯得單一，簡單的通過檢測電池電壓來判斷電池狀態；而大量實踐證明電池電壓並不能有效的反應電池的容量及健康狀況，它反映的只是電池的表面參數，並且現有的蓄電池管理系統當電池出現故障時，往往因距離遠不能有效的提醒、傳遞給維護人員，導致故障不能及時排除，維護起來比較困難。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型實施例的目的在於提供一種蓄電池安全健康管理系統，以解決上述問題。
第一方面，本實用新型實施例提供了一種蓄電池安全健康管理系統，包括：
傳感器單元、數據轉換單元、現場控制終端和上位機；所述傳感器單元與所述數據轉換單元相連接，所述數據轉換單元與所述現場控制終端相連接，所述現場控制終端與所述上位機相連接；
所述傳感器單元用於監測電池組內單體電池的電壓、內阻及表面溫度，並將所述電壓、內阻及表面溫度數據傳輸到數據轉換單元；
所述數據轉換單元用於對所接收到的所述傳感器單元的數據進行協議轉換，並將協議轉換後得到的數據上傳給現場控制終端；
所述現場控制終端包括：人機互動觸控螢幕和通訊接口，所述通訊接口為RS485和/或RS232接口；所述現場控制終端用於對其接收到數據進行處理、顯示、存儲和數據傳輸；
所述現場控制終端採用MODBUS通訊協議，通過RS485和/或RS232將數據傳送給上位機進行遠程監控。
結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中：
所述現場控制終端還設置有聲光報警裝置。
結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中：
所述聲光報警裝置包括：TTS語音播報器和警示燈。
本實用新型實施例所提供的一種蓄電池安全健康管理系統，能夠通過傳感器單元採集單體電池的電壓、內阻及表面溫度的參數數據，並根據這些參數數據進行蓄電池的電池性能的分析，通過現場控制終端供現場工作人員進行查看和處理，並且能夠實現蓄電池的遠程監控，當出現故障時能夠及時排除；具有對蓄電池監控管理簡單、高效的積極效果。
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種蓄電池安全健康管理系統的結構示意圖。
圖示說明：
110-傳感器單元；120-數據轉換單元；130-現場控制終端；140-上位機。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
目前，現有蓄電池管理系統在測試電池參數上十分單一，都是通過簡單的檢測電池電壓來判斷電池狀態；而大量實踐證明電池電壓並不能有效的、全面的反應電池的容量及健康狀況，它反映的只是電池的表面參數，並且現有的蓄電池管理系統當電池出現故障時，往往因距離遠不能及時的提醒、傳遞給維護人員，進而導致故障不能及時排除，維護起來比較困難；基於此，本申請提供的一種蓄電池安全健康管理系統，可以實現對蓄電池進行全面有效的監測，有利於蓄電池故障的及時排除。為便於對本實施例進行理解，首先對本實用新型實施例所公開的一種蓄電池安全健康管理系統進行詳細介紹。
實施例一
如圖1所示的實施例，本實施例中所提供的一種蓄電池安全健康管理系統，包括：
傳感器單元110、數據轉換單元120、現場控制終端130和上位機140；傳感器單元110與數據轉換單元120相連接，數據轉換單元120與現場控制終端130相連接，現場控制終端130與上位機140相連接；
上述傳感器單元110用於監測電池組內單體電池的電壓、內阻及表面溫度，並將所述電壓、內阻及表面溫度數據傳輸到數據轉換單元；
上述數據轉換單元120用於對所接收到的傳感器單元110的數據進行協議轉換，並將協議轉換後得到的數據上傳給現場控制終端130；
上述現場控制終端130包括：人機互動觸控螢幕和通訊接口，該通訊接口為RS485和/或RS232接口；現場控制終端130用於對其接收到數據進行處理、顯示、存儲和數據傳輸；
上述現場控制終端採用MODBUS通訊協議，通過RS485和/或RS232將數據傳送給上位機進行遠程監控。
上述實施例中所提供的一種蓄電池安全健康管理系統，能夠實現對蓄電池電池組中的單體電池進行電壓、內阻和表面溫度的測量，並將所得到的測量數據傳送至現場控制終端進行數據處理、顯示、存儲和將數據傳輸至上位機，現場控制終端現實的內容包括但不限於：電池組數量及對應的電池組內單體電池的電壓、單體電池數及單體電池內阻、容量、當前電池組剩餘電量等信息，現場的工作人員可以通過現場控制終端進行查看電池組內單體電池的安全健康狀態。
上述溫度檢測可以使用溫度傳感器，並且溫度傳感器的溫度探頭位於電池殼體內部，溫度傳感器的外殼固定於電池殼體的外側；進一步的，內阻的測量可以通過以下方式實現：設置單體蓄電池內阻測量迴路，該迴路包括：MCU、PWM控制迴路、恆定幅值低頻交流信號發生器、AD7792模數變換器、採樣電阻R和隔直電容C，在蓄電池內阻測量迴路中串聯有採樣電阻R和隔直電容C，恆定幅值低頻交流信號發生器向蓄電池內阻測量迴路輸入激勵信號，MCU通過PWM控制迴路控制恆定幅值低頻交流信號發生器輸入的激勵信號頻率，數據採集迴路採集採樣電阻R兩端的電壓信號以及蓄電池兩端的電壓信號，然後將該信號輸入MCU，由MCU進行內阻計算並傳送至數據轉換單元。
實施例二
本實施例中所提供的一種蓄電池安全健康管理系統，現場控制終端還設置有聲光報警裝置。
現場控制終端接收數據轉換單元所傳輸的數據，將數據進行處理，當數據出現異常時，即單體電池出現異常(及通訊故障中斷時)時會驅動聲光報警裝置進行報警，以提示現場工作人員進行及時的維護。
進一步的，作為優選地，本實施例中的聲光報警裝置包括：TTS語音播報器和警示燈，當檢測到數據異常時現場控制終端通過TTS語音播報器進行播報出現異常的內容，同時控制警示燈亮起。；
需要說明的是，上述實施例中所提供的蓄電池安全健康管理系統，在具體實施時可以設置安裝在外殼內，並在外殼上設有接線端子，此為本領域技術人員容易想到和實現的，在此不加以敘述。
需要注意的是，在本實用新型的描述中，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
另外，在本實用新型的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。