一種車載式蓄電池在線監測系統的制作方法
【專利摘要】本發明屬于蓄電池監測【技術領域】，具體涉及一種車載式蓄電池在線監測系統，該系統包括電流傳感器、采樣盒、主控制器、工作電源、PC機。主控制器包括通訊電路、存儲單元、單片機，通訊電路實現采樣盒、主控制器、計算機之間的連接；每個單體電池頂部設置有一個采樣盒，各采樣盒之間通過串行總線與主控制器相連，實現各蓄電池單體的電壓、電池溫度的測量。電流傳感器穿過電池組正極或負極線后通過導線連接至主控制器，實現蓄電池組電流信號的高精確度、高線性度的測量。本發明具有操作簡單、精度高、數據可靠性強，對蓄電池組的維護成本低，可實現電池組整體及各單體電池快速有效監測，并實現測量數據的可視化。
【專利說明】 一種車載式蓄電池在線監測系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于蓄電池監測【技術領域】，具體涉及一種車載式蓄電池在線監測系統。
【背景技術】
[0002]蓄電池為一種儲能裝置，是車輛應急供電的保障，其維護運行狀態的好壞直接關系到車輛運營過程的安全性，可靠的應急直流供電是車輛安全穩定運行的基本條件之一。隨著蓄電池在車輛運行過程中的充電、放電次數的增加，工作環境的變化、使用時間的延長等，蓄電池組和單體電池會出現衰減、損害，這在一定程度上大大降低了車輛在運行過程中的穩定性和可靠性，造成車輛電力供給中斷，嚴重情況下會造成蓄電池的爆炸。因此對蓄電池組各種性能的監測對車輛應急供電系統的穩定具有重要意義。
[0003]目前蓄電池的性能監測多通過測定蓄電池組整體內陽的變化來評價蓄電池性能的好壞。中國專利CN102768304A公開了一種儲能系統蓄電池組內阻的在線檢測方法，該技術首先通過多頻率電流充放電控制，然后采集電壓電流信號，以變流器工作時自身產生的不同頻率的電壓諧波、電流諧波作為檢測信號，再經過數據處理實現蓄電池組內阻的檢測。該方法可實現蓄電池組性能的在線測量，實時反應蓄電池組內阻的綜合情況，可信性較高。但在車輛使用過程中由于蓄電池組使用不當或者維護不及時，經常會導致蓄電池組中個別蓄電池的過放電或者早期失效；過放電或者早期失效的個別蓄電池會嚴重影響整個電池組的放電容量，甚至會導致整個供電系統的崩潰。若采用整體檢測的方法不能及時有效的反應出蓄電池組中的故障電池位置及故障原因，會給車載蓄電池的使用及維修帶來困難。
【發明內容】
[0004]為解決現有技術中對蓄電池組進行整體檢測的弊端，實現蓄電池實時高效檢測的目的，提供一種蓄電池在線監測系統，可實時分析出每節單電池的工作狀態。
[0005]為實現上述目的，本發明的采用以下方案實現:
[0006]一種蓄電池在線監測系統，其特征在于包括電流傳感器3、采樣盒1、主控制器、工作電源、PC機；所述主控制器包括通訊電路、存儲單元、單片機，通過通訊電路連接采樣盒、主控制器、PC機；所述采樣盒分布在每一個被測蓄電池的頂部，通過串行總線與主控制器相連，電流傳感器穿過電池組正極或負極線后通過導線連接至主控制器。
[0007]具體的，被測電池組中的各個單電池2頂部均設置有采樣盒1，其中至少一個采樣盒中含有溫度傳感器la。
[0008]具體的，通訊電路采用串行通訊電纜，主控制器上設置有RS-232，RS-485接口，通過通訊線路與PC機通訊連接，RS-232接口與PC機相連，RS-485接口可與車輛監控系統通訊連接。
[0009]優選的，主控制器含有報警系統。
[0010]本發明每節單體電池頂部安裝采樣盒，采集每節單體電池的電壓數據，將所采集到的電壓數據傳輸給主控制器，通過PC機進行顯示、分析、處理，實現了對每節單體電池的狀態控制，使得檢測過程更加清晰直觀，便于電池組維護過程中及時有效的尋找故障，節省維修成本，降低維修難度。在至少一個采樣盒中設置溫度傳感器，實時采集電池組溫度變化，判定電池工作狀態，為蓄電池組的監測提供數據，避免了因人工監測過程中的錯誤操作而引起的短路、觸電和負載斷網的風險，使得蓄電池組的監測安全性和準確性大大提高。本發明通過電流傳感器穿過電池組正極或負極，將所監測到的電流信號等比例放大，實現蓄電池組電流信號的高精確度、高線性度等測量。另外，本發明在主控制器上設置有警報系統，當主控制器監測到過電壓、過電流等異常情況時，警報系統啟動，可直觀的反應出整體蓄電池組的異常狀況。綜上所述，本發明操作簡單、準確度高，數據分析直觀，可大大降低蓄電池組維護過程中的維護成本,降低維護難度,提高蓄電池組維修的安全性和準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1本發明系統構成圖；
[0012]圖2采樣盒級聯圖；
[0013]圖3主控制器兩側面板示意圖。
[0014]圖中各標記的含義為:1_采樣盒，Ia-帶溫度傳感器的采樣盒，2-蓄電池，3-電流傳感器，4-電池間連線，5-通訊總線，6-電壓采樣線，P1-電源接口，P2-RS-232接口，P3-RS-485接口，P4-電流傳感器接口，P5-SBUS總線I接口，P6-SBUS總線2接口。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明，需要指出的是本實施例僅是以例舉的方式對本發明的說明，但本發明的保護范圍并不局限于此，所有本領域的技術人員根據本發明的精神所做的等效替換均落入本發明的保護范圍。
[0016]一種蓄電池在線監測系統，如圖1所示，包括電流傳感器3、采樣盒1、主控制器、工作電源、PC機；主控制器包括通訊電路、存儲單元、單片機三部分，通訊電路連接采樣盒、主控制器和PC機之間的通訊連接。每個單體蓄電池頂部設置有一個采樣盒，在第16號蓄電池頂部設置有溫度傳感器用以采集電池組的溫度。如圖2所示，各采樣盒之間通過正負極信號線按照單線級聯方式連接后通過通訊總線與主控制器相連。在電壓采集期間工作電源通過向采樣盒供電。主控制器上信號接口如圖3所示，在主控制器上設置有RS-232接口 P2、RS-485接口 P3，RS-232接口 P2可通過數據線與PC機相連，實現測量數據的可視化顯示，數據分析，存儲，處理，打印等功能。RS-485接口 P3可與車輛監控系統通訊連接
[0017]主控制器內部設置有警報功能，當主控制器檢測到過電壓、過電流時，主控制器面板上報警信號燈閃爍，提示電池組故障。
【權利要求】
1.一種車載式蓄電池在線監測系統，其特征在于包括電流傳感器(3)、采樣盒(I)、主控制器、工作電源、PC機；所述主控制器包括通訊電路、存儲單元、單片機，通過通訊電路連接采樣盒、主控制器、計算機；所述采樣盒分布在每一個被測蓄電池的頂部，通過串行總線與主控制器相連，電流傳感器穿過電池組正極或負極線后通過導線連接至主控制器。
2.如權利要求1所述的一種車載式蓄電池組在線監測系統，其特征在于被測電池組中的各個單電池(2)頂部均設置有采樣盒(I)，其中至少一個采樣盒中含有溫度傳感器(Ia)。
3.如權利要求1所述的一種車載式蓄電池組在線監測系統，其特征在于所述的通訊電路采用串行通訊電纜，主控制器上設置有RS-232，RS-485接口，通過通訊線路與PC機通訊連接，RS-232接口與PC機相連，RS-485接口可與車輛監控系統通訊連接。
4.如權利要求1所述的一種車載式蓄電池組在線監測系統，其特征在于所述主控制器含有報警系統。
【文檔編號】G01R31/36GK104035046SQ201410268714
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】肖懷深, 田曉光, 余德勇 申請人:長沙勤凱機電科技有限公司
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