[实用新型]一种铝空气电池管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池管理系统，具体涉及到一种铝空气电池管理系统。

背景技术

铝空气电池是以铝合金为负极、空气电极为正极、中性水溶液或碱性水溶液为电解质构成的一种新型高能量化学电源。由于其具有能量密度大、质量轻、材料来源丰富、无污染、可靠性高、寿命长、使用安全等优点，因此在应急电源，后备电源，军事便携电源，电动汽车电源和水下电源等各行各业都有广泛应用。但是目前，国内传统铝空气电池智能化水平低，大部分管理系统处于手动或半自动化状态，而且大部分管理系统也不具有过载，欠压和过温等各种保护功能，铝空气电池管理系统存在安全性能差和使用效率低等问题。如，公开日为2013年9月11日，公开号为CN103296337A的专利文献公开了这样一种铝空气电池的技术方案，如图1所示，它包括自高到低依次设置的电解液存储箱、电池堆、电解液缓冲器、沉淀过滤器、控制阀、回流阀和循环泵。电池运行过程如下：首先在铝空气电池使用前，将电解液全部存储于电解液存储箱中，此时，控制阀处于关闭状态，循环泵不工作，回流阀处于开启状态。需要使用铝空气电池时，关闭回流阀，开启控制阀，电解液存储箱内的电解液在自身重力的作用下会流进电解液缓冲器，经其缓冲后会均匀流进电池堆，随着电解液液面高度的升高，电解液会从电池堆的出液口流入沉淀过滤器。沉淀过滤器将其反应后生成的反应产物过滤沉淀，同时，随着电池堆反应的深入，铝空气电池堆电压逐渐升高，当电压达到一定程度后，铝空气电池开始工作，循环泵在电池堆的供电下启动工作，将沉淀过滤器中经过过滤的电解液再次经过电解液缓冲器输送回电池堆进行反应，实现了电解液的循环。停止时，将回流阀开启，电解液缓冲器内的电解液则会在自身重力的作用下，回流到沉淀过滤器，电磁堆中的电解液同样在自身重力作用下流回电解液缓冲器中，电池堆中电解液流尽，铝空气电池停止工作。该铝空气电池不仅实现了电解液的循环，而且能对反应生成的反应产物进行过滤，提高了电池的稳定性和工作效率，而且还提出了一种独特的电解液缓冲器对电解液进行缓冲，从而使各个单体电池反应程度一致，提高了电池的可靠性。但是该技术方案的不足之处在于它不能对铝空气电池的工作参数(输出电压、电流、SOC和电解液温度)进行实时显示和监控，并且它也不具有过载、过流、欠压和过温等智能保护功能。

发明内容

本实用新型针对现有技术上存在的不足，提出了一种铝-空气电池管理控制系统，该系统不仅可对铝空气电池的输出电压、电流、剩余电量(SOC值)和电解液的温度进行实时准确的监控和显示，并且还具有过载保护、过流保护、欠压保护、过温保护等多重保护功能。本实用新型结构简单，可靠性高，操作方便，易于推广。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铝空气电池管理系统，其特征在于，包括微控制器模块、液晶显示模块、电源模块、启动模块、温度采集模块、电压采集模块、电流采集模块、报警模块、键盘模块和执行模块，所述微控制器模块分别与电源模块、启动模块、温度采集模块、电压采集模块、电流采集模块、报警模块、键盘模块和执行模块相连接；所述的执行模块包括分别连接在微控制器模块上的继电器一、继电器二、继电器三、继电器四。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的执行模块还包括分别连接在继电器一、继电器二、继电器四上的控制阀、回流阀和循环泵。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的继电器三与负载电路相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的启动模块由继电器五、自锁开关和蓄电池组成，所述的继电器五分别与微控制器模块和电源模块相连接，所述的蓄电池与自锁开关相连，自锁开关与继电器五的常闭触点相连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述微控制器模块采用STC15F2K60S2单片机，所述电源模块采用稳压芯片LM2576-HV12和LM2940-5.0，所述温度采集模块选用精度为百分之一的NTC热敏电阻，所述的电压采集模块采用霍尔电压传感器芯片HVS-AS5-05，所述电流采集模块选用霍尔电流传感器芯片ACS723-40AU，所述液晶显示模块采用12864液晶显示器。

作为本实用新型的一种优选方案，所述声光报警模块包括发光二极管和无源蜂鸣器，该蜂鸣器经三极管与微控制器连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述键盘模块包括有四个独立按键，分别代表功能选择键、参数上调键、参数下调键和铝空气电池关闭键。

本实用新型有益效果是：

1)本实用新型结构简单，所需器件都是常见易得的，制作成本低，易于安装与维护，并且操作简单。