[发明专利]一种无线开口铅酸电池监测系统和无线管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池监测与管理领域，尤其涉及一种新型的无线开口铅酸电池监测系统和无线管理系统。

背景技术

目前，开口铅酸电池已经被广泛应用于牵引动力系统的电源等领域，开口铅酸电池的性能指标对其应用产品的可靠性和稳定性有着重大影响，若开口铅酸电池失效，甚至有可能造成重大事故，因此，对开口铅酸电池的性能监测就显得尤为必要。

开口铅酸电池的监测参数主要是电压、电流、温度、内阻、电解液的液面高度等，同时，众所周知，开口铅酸蓄电池在充供电过程中不可避免地会导致电解液的损失，而在现有技术中，通常仅仅通过开口铅酸电池的电压、电流和温度这三个指标来保护开口铅酸电池的过充电、过放电和热失控，但是，电池内阻是电池性能和老化程度的最重要判定指标，而电解液缺少则会导致电池迅速失效甚至损坏，造成电池寿命缩短和生产成本上升，甚至发生事故，因此，现有的开口铅酸电池的性能监测方法已经不能满足实际生产的需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型的无线开口铅酸电池监测系统和无线管理系统，所述内阻检测单元能够进一步检测电池的内阻，判定电池性能的指标更准确，所述液面高度检测单元能够进一步检测电池的电解液的液面高度，对于电解液容量的检测方法更准确；直接测量电池的电解液温度，相对传统技术的测量电池外壳温度而言，测量指标更准确，测量结果更具有参考价值；能够无线监控多个电池的性能，便于系统的扩展，维护升级，更方便实用。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型的无线开口铅酸电池监测系统，包括：

电池，与负载连接以提供电能；

第一微处理器，接收所述新型的无线开口铅酸电池监测系统中的检测信号，依据所述检测信号判断电池性能并发出通讯信号，所述检测信号包括电压检测信号、电流检测信号、电解液温度检测信号、液面高度检测信号和内阻检测信号；

液面高度检测单元，所述液面高度检测单元连接在所述电池与所述第一微处理器之间以检测所述电池内的电解液的液面高度得到所述液面高度检测信号，并将所述液面高度检测信号传送至所述第一微处理器；

内阻检测单元，所述内阻检测单元连接在所述电池与所述第一微处理器之间以检测所述电池的内阻得到所述内阻检测信号，并将所述内阻检测信号传送至所述第一微处理器；

第一无线收发单元，与所述第一微处理器电性连接以传输所述通讯信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述新型的无线开口铅酸电池监测系统进一步包括：

电压检测单元和信号调理电路，所述信号调理电路连接在所述电压检测单元和所述第一微处理器之间，所述电压检测单元检测所述电池的电压得到所述电压检测信号，所述电压检测信号经过所述信号调理电路处理后传送至所述第一微处理器；

电解液温度检测单元，所述电解液温度检测单元连接在所述电池与所述第一微处理器之间以检测所述电池的电解液的温度得到所述电解液温度检测信号，并将所述电解液温度检测信号传送至所述第一微处理器。

在本发明一个较佳实施例中，所述液面高度检测单元包括液位传感器，所述电解液温度检测单元包括温度传感器。

在本发明一个较佳实施例中，所述无线开口铅酸电池监测系统进一步包括供电电压调节单元，所述供电电压调节单元与所述第一微处理器电性连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述内阻检测单元测量电池内阻的方法包括以下步骤：

a)利用恒流源对电池注入一个恒定的交流电流信号，然后测量电池两端的交流电压信号，所述交流电压信号经过第一移相器处理形成第一信号，所述交流电流信号经过第二移相器处理形成第二信号；

b)将所述交流电压信号与所述交流电流信号经过第一模拟乘法器处理形成第三信号；将所述第一信号与所述第二信号经过第二模拟乘法器处理形成第四信号；

c）将所述第三信号和第四信号经过加法器处理形成第五信号；

d）对所述第五信号依次进行直流放大、模数转换处理后传送至第一微处理器。

本发明还提供一种无线管理系统，包括至少一个所述新型的无线开口铅酸电池监测系统、电流检测单元和监控单元，每一个所述新型的无线开口铅酸电池监测系统与所述监控单元无线连接，所述电流检测单元检测所述电池的电流得到所述电流检测信号，并将所述电流检测信号传送至其中一个所述第一微处理器，该第一微处理器通过第一无线收发单元将所述电流检测信号传送至所述监控单元，所述铅酸电池系统包括：

电池，与负载连接以提供电能；