[发明专利]一种智能电池及其监测装置和监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通领域中的铅酸蓄电池领域，特别指一种智能电池及其监测装置和监测系统。

背景技术

目前蓄电池储能系统的核心技术难点是单体电池存在离散性，包括出厂性能的离散性和退化过程的离散性，与固定串并联的成组方式之间不匹配所带来的蓄电池系统的“短板效应”。蓄电池作为储能装置，是应急供电的保障，其维护运行状态的好坏直接关系到供电系统的安全。

由于电池的寿命与内阻之间存在很好的相关性，一般而言，电池的使用时间越长，其内阻就越大。通过对内阻的测量和对比就能评估电池的使用寿命。因此内阻作为电池的一项重要技术参数指标越来越受到人们的重视，对其进行测量将有着非常重要的实际意义。

目前电池监测主要采用外置监测装置来实现对整组电池的监测，一般监测电池电压、电流、温度等参数。轨道交通行业中的车辆用蓄电池放置空间狭小，对振动和冲击的要求高，外接过多的线缆和传感器具有一定的潜在风险，安装维护耗费时间长、难度大。以上原因导致外接监控模块非常困难，而且成本高昂。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种能够识别蓄电池自身健康状况的智能电池，以及该蓄电池的监测装置及监测系统。

本发明蓄电池包括蓄电池本体，和设置在蓄电池本体上的监控模块，其中：所述的监控模块通过两端设置的外引电源线连接蓄电池本体的正、负极，该监控模块包括电压测量模块、内阻测量模块和温度测量模块，且所述各模块分别采集蓄电池本体的电压、内阻和温度数据并传输至连接的数据处理端。

在其中一个实施例中，所述的电压测量模块、内阻测量模块和温度测量模块采集的数据通过设置的无线通讯模块传输至数据处理端。

在其中一个实施例中，所述的监控模块嵌入式设置在蓄电池本体上开的安装槽内，监控模块两端的外引电源线通过极柱螺栓分别连接蓄电池本体的正极和负极，监控模块上方设置有监控上盖将模块固定于安装槽内。

本发明智能电池监测装置包括一个或者至少二个电池盒，每个电池盒内均设置有多个带监控模块的蓄电池；其中：同一电池盒内的蓄电池通过铜连条相联接，相邻电池盒通过箱间连线相联接，通过所述铜连条及箱间连线将各蓄电池串联成一个完整的电流通路，且电流通路的前、后端连接正负引出线；所述的箱间连线上设置有采集蓄电池电流通路电流数据的电流传感器，且该电流传感器与所述监控模块均连接至数据处理端；所述的数据处理端包括一主控器和连接该主控器的云端服务器；所述的监控模块包括电压测量模块、内阻测量模块和温度测量模块，该监控模块采集的蓄电池电压、内阻和温度数据通过无线通讯传输至主控器；所述的主控器接收电压、内阻、温度及电流数据并处理后发送至云端服务器进行监测。

在其中一个实施例中，所述的箱间连线和正负引出线的接线端均设置有绝缘罩。

本发明智能电池监测系统包括电压测量模块、内阻测量模块、温度测量模块、电流测量模块、主控器和云端，其中：所述的电压测量模块、内阻测量模块和温度测量模块连接蓄电池本体，并将采集的蓄电池本体的电压、内阻和温度数据通过设置的无线通讯模块传输至主控器；所述的电流测量模块连接蓄电池本体，并将采集的蓄电池本体的充放电电流数据传输至主控器；所述的主控器连接云端，并将接收的来至电压测量模块、内阻测量模块、温度测量模块及电流测量模块的数据进行分析处理预判后，再将预判数据发送至云端显示和实时查看。

在其中一个实施例中，，所述的主控器包括电源电路、无线通讯电路、时钟电路、核心板单元和存储单元，该主控器承担蓄电池总电压、电流的监测。

在其中一个实施例中，，所述的主控器设有4G或wifi功能，其所测数据和预判结果通过4G或者wifi发送至云端。

本发明的优点及有益效果：

本发明蓄电池通过监控可以提前发现落后蓄电池，避免出现供电事故。通过内阻测量等，能提前发现寿命已达末期的电池，避免出现供电事故。而且监控模块设置在原蓄电池上，与蓄电池的一体化安装，不会增大蓄电池的最大体积，很好地适应现有的安装空间，同时也能满足轨道交通行业对振动和冲击的要求。

本发明监测系统采用无线通讯模块，电池间无线缆连接，美观、安全，安装、维护方便。监控模块功耗低，最大功耗仅0.3W，未测量时处于休眠状态，不会消耗蓄电池的电量。主控器具备可选的多种无线数据传输协议，如：4G、WIFI等，使蓄电池与云端服务器建立数据交互渠道。具备了本地或云端服务器服务，实现远程数据存储及分析。

附图说明