CN106990362A - 一种应急电源温湿度检测控制*** - Google Patents

一种应急电源温湿度检测控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应急电源温湿度检测控制***，包括：控制器模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块、应急电源模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块；本发明的应急电源温湿度检测控制***能够实时监控应急电源所处环境状态以及蓄电池相关参数，有效控制蓄电池的充放电过程，合理设置蓄电池的放电参数，自动调控环境温湿度数据，充放电保护模块能最大程度的延长蓄电池的使用寿命，整个***管控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景。

Description

一种应急电源温湿度检测控制***
技术领域
本发明涉及应急电源控制技术领域，具体涉及一种应急电源温湿度检测控制***。
背景技术
应急电源作为一种备用电源，现已广泛应用于地铁、商场、医院、政务中心、高层建筑等场所，主要用于消防设备使用，基于应急电源的用途，应急电源的安装场所通常在地下室、配电室、强电井等地方，由于安装使用环境较差，且通常无人值守，而应急电源又在不间断运行，如果发生积水，地下水通过路线口滴入设备设备中将会引起线路故障，甚至会引起机器停止工作等情况。
另一方面大多应急电源并未对电池的充电进行控制，现有技术中一般将充电器直接耦合到电动器具而没有控制电池充放电的智能，不能够根据负载或者电池的性能调整电池的充电和放电参数，无法监控电池的温度、电压等重要参数，电池容易产生过冲或者深度放电的现象，大大影响了电池的使用寿命和充放电次数，出现异常情况也无法进行及时保护。如当电源适配器接入外部交流电后，电池则会自动进行充电，而此时的锂电池的电量很可能还足以维持设备运作相当长的时间，如此则可能因电池的充电次数增加而导致电池的使用寿命减少。
综上，现阶段急需一种智能、有效的应急电源环境、充放电控制***，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种应急电源温湿度检测控制***，该应急电源温湿度检测控制***能够实时监控应急电源所处环境状态以及蓄电池相关参数，有效控制电池的充放电过程，合理设置电池的放电参数，自动调控环境温湿度数据，充放电保护模块能最大程度的延长电池的使用寿命，整个***管控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种应急电源温湿度检测控制***，包括：
控制器模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块、应急电源模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块；
所述控制器模块分别与温湿度测量模块、电池数据采集模块、应急电源模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块电连接，用于处理温湿度测量模块、电池数据采集模块采集到的数据，经过分析处理后，对应急电源模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块发出相应的指令信号；
所述温湿度测量模块分别与控制器模块、存储模块、显示报警模块电连接，所述温湿度测量模块包括温度传感器和湿度传感器，用于测量应急电源所处环境的温度和湿度数据，并送入控制器模块进行数据处理或者送入存储模块进行存储或者送入显示报警模块进行显示；
所述电池数据采集模块分别与控制器模块、存储模块、显示报警模块电连接，所述电池数据采集模块包括电池温度传感器、电池输出电压测量电路、电池输出电流测量电路、充电电压测量电路、充电电流测量电路、电池容量采样电路、电池电量检测电路、充放电次数计数电路；所述电池数据采集模块用于采集电池模块的电压、电流、温度、容量和电量参数数据送入控制器模块进行数据处理或者送入存储模块进行存储或者送入显示报警模块进行显示；
所述应急电源模块分别与控制器模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块电连接，所述应急电源模块包括充放电控制模块、充放电保护模块和蓄电池组模块，用于给各模块和负载提供合适的电力输出；
所述存储模块分别与控制器模块、应急电源模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块电连接，用来存储温湿度测量模块、电池数据采集模块采集到的数据以及预先设置的控制程序或信息，以供控制器模块调用；
所述显示报警模块分别与控制器模块、应急电源模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块电连接，用来实时显示温湿度测量模块、电池数据采集模块采集到的数据息，当数据超过阈值时，可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；
所述温湿度控制模块分别与控制器模块、应急电源模块电连接，所述温湿度控制模块包括降温装置、升温装置、増湿装置、除潮装置，用于根据控制器模块发出的指令信号调节应急电源所处环境的温度和湿度。
优选地，所述控制器模块为单片机、FPGA、ARM、DSP微处理器中的一种。
优选地，所述充放电控制模块包括充放电切换模块、交直流变换电路、升压电路、降压电路；所述充放电控制模块根据控制器模块发出的指令信号，一方面控制电蓄池组模块合理的在充电和放电间进行切换，另一方面可以控制蓄电池组模块对外放电，输出满足负载要求的合适电压或者将交流电转换为合适电压大小的直流电供电池模块充电使用。
优选地，所述充放电保护电路包括深度放电保护模块、稳流稳压模块、脉宽调制电路；充放电保护模块用于防止电池充电过程中出现过压现象、在放电过程中出现深度放电，同时有效防止电路中的毛刺现象对电池的损害。
优选地，所述存储模块包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与控制器模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。
优选地，所述显示报警模块包括电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
优选地，所述降温装置为风扇，所述升温装置为加热器，所述増湿装置为喷雾器，所述除潮装置为除潮器。
优选地，所述控制器模块通过一组继电器控制温湿度控制模块中降温装置、升温装置、増湿装置、除潮装置的开通或关闭。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种应急电源温湿度检测控制***的控制器模块采用了单片机、FPGA、ARM、DSP微处理器中的一种微处理器，其功耗较小、可靠性性较高、编程简单、效率较高、价格较低、数据处理速度较快，能够有效提高管控***的灵敏度和可靠性，降低的能耗，节约了资源。
（2）本发明的一种应急电源温湿度检测控制***能够实时监控应急电源所处环境温室度情况，温湿度控制模块包括降温装置、升温装置、増湿装置、除潮装置，可以用于根据控制器模块发出的指令信号调节应急电源所处环境的温度和湿度，自动智能无需人工操作，能够保证应急电源处于一个理想的温湿度环境中。
（3）本发明的一种应急电源温湿度检测控制***的充放电保护模块当蓄电池模块电压较低时，在设定的最大电流下充电，随着电池模块电压的不断增加，充电电流随之减小，最终将电池模块恒定在一个设定的电压值上，进行浮充，避免超出蓄电池模块的容量或出现虚满，避免了过电流和过电压现象，一方面在电池下降到预定值才允许给电池充电，让电池不会长期维持在充满状态，另一方面对电池实行恒流充电避免了过电流和过电压现象，有效提高了电池的使用寿命；同时由于放电深度的高低和充电电池的充电寿命有很深的关系，当电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，会导致电池的使用寿命变短，因此深度放电保护模块能有效避免这一点。
（4）本发明的一种应急电源温湿度检测控制***中设置的充放电控制模块鞥能够有效快速的控制蓄电池模块在充电和放电间进行切换，另一方面可以用于控制电池放电电压和电流的大小，给各模块或负载提供稳定的电力来源。
（5）本发明的一种应急电源温湿度检测控制***采用的显示报警模块包括电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器，能够使工作人员直观的掌握到应急电源的相关参数，报警***能够及时有效的引起人们的注意，并能根据危险等级进行语音播报和鸣笛警报，大大提高了整个***的功能和效率。
（6）本发明的一种应急电源温湿度检测控制***能够实时监控电池状态，能够实时监控应急电源所处环境状态以及蓄电池相关参数，有效控制蓄电池的充放电过程，合理设置蓄电池的放电参数，自动调控环境温湿度数据，充放电保护模块能最大程度的延长蓄电池的使用寿命，整个***管控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种应急电源温湿度检测控制***示意图；
图2为本发明的一种应急电源温湿度检测控制***的温湿度控制模块与控制器模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本实施例的一种应急电源温湿度检测控制***，包括：
控制器模块1、温湿度测量模块2、电池数据采集模块3、应急电源模块4、存储模块5、显示报警模块6、温湿度控制模块7；
所述控制器模块1分别与温湿度测量模块2、电池数据采集模块3、应急电源模块4、存储模块5、显示报警模块6、温湿度控制模块7电连接，用于处理温湿度测量模块2、电池数据采集模块3采集到的数据，经过分析处理后，对应急电源模块4、存储模块5、显示报警模块6、温湿度控制模块7发出相应的指令信号；
所述温湿度测量模块2分别与控制器模块1、存储模块5、显示报警模块6电连接，所述温湿度测量模块2包括温度传感器和湿度传感器，用于测量应急电源所处环境的温度和湿度数据，并送入控制器模块1进行数据处理或者送入存储模块6进行存储或者送入显示报警模块6进行显示；
所述电池数据采集模块3分别与控制器模块1、存储模块5、显示报警模块6电连接，所述电池数据采集模块3包括电池温度传感器、电池输出电压测量电路、电池输出电流测量电路、充电电压测量电路、充电电流测量电路、电池容量采样电路、电池电量检测电路、充放电次数计数电路；所述电池数据采集模块用于采集蓄电池模块的电压、电流、温度、容量和电量参数数据送入控制器模块1进行数据处理或者送入存储模块5进行存储或者送入显示报警模块6进行显示；
所述应急电源模块4分别与控制器模块1、温湿度测量模块2、电池数据采集模块3、存储模块5、显示报警模块6、温湿度控制模块电7连接，所述应急电源模块1包括充放电控制模块、充放电保护模块和蓄电池组模块，用于给各模块和负载提供合适的电力输出；
所述存储模块5分别与控制器模块1、应急电源模块4、温湿度测量模块7、电池数据采集模块3电连接，用来存储温湿度测量模块2、电池数据采集模块3采集到的数据以及预先设置的控制程序或信息，以供控制器模块1调用；
所述显示报警模块6分别与控制器模块1、应急电源模块4、温湿度测量模块2、电池数据采集模块3电连接，用来实时显示温湿度测量模块2、电池数据采集模块3采集到的数据息，当数据超过阈值时，可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；
所述温湿度控制模块7分别与控制器模块1、应急电源模块4电连接，所述温湿度控制模块7包括降温装置71、升温装置72、増湿装置73、除潮装置74，用于根据控制器模块1发出的指令信号调节应急电源所处环境的温度和湿度。
本实施例中控制器模块1为单片机9，单片机型号为AT89C51。
本实施例中充放电控制模块包括充放电切换模块、交直流变换电路、升压电路、降压电路；所述充放电控制模块根据控制器模块发出的指令信号，一方面控制电蓄池组模块合理的在充电和放电间进行切换，另一方面可以控制蓄电池组模块对外放电，输出满足负载要求的合适电压或者将交流电转换为合适电压大小的直流电供电池模块充电使用。
本实施例中充放电保护电路包括深度放电保护模块、稳流稳压模块、脉宽调制电路；充放电保护模块用于防止电池充电过程中出现过压现象、在放电过程中出现深度放电，同时有效防止电路中的毛刺现象对电池的损害。
本实施例中存储模块包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与控制器模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。
本实施例中显示报警模块包括电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
本实施例中降温装置71为风扇，所述升温装置72为加热器，所述増湿装置73为喷雾器，所述除潮装置74为除潮器。
本实施例中控制器模块通过一组继电器8控制温湿度控制模块中降温装置71、升温装置72、増湿装置73、除潮装置74的开通或关闭。
本发明的一种应急电源温湿度检测控制***能够实时监控应急电源所处环境状态以及蓄电池相关参数，有效控制蓄电池的充放电过程，合理设置蓄电池的放电参数，自动调控环境温湿度数据，充放电保护模块能最大程度的延长蓄电池的使用寿命，该***具有开放式、模块化的特点，整个***管控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，包括：控制器模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块、应急电源模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块；
所述控制器模块分别与温湿度测量模块、电池数据采集模块、应急电源模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块电连接，用于处理温湿度测量模块、电池数据采集模块采集到的数据，经过分析处理后，对应急电源模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块发出相应的指令信号；
所述温湿度测量模块分别与控制器模块、存储模块、显示报警模块电连接，所述温湿度测量模块包括温度传感器和湿度传感器，用于测量应急电源所处环境的温度和湿度数据，并送入控制器模块进行数据处理或者送入存储模块进行存储或者送入显示报警模块进行显示；
所述电池数据采集模块分别与控制器模块、存储模块、显示报警模块电连接，所述电池数据采集模块包括电池温度传感器、电池输出电压测量电路、电池输出电流测量电路、充电电压测量电路、充电电流测量电路、电池容量采样电路、电池电量检测电路、充放电次数计数电路；所述电池数据采集模块用于采集电池模块的电压、电流、温度、容量和电量参数数据送入控制器模块进行数据处理或者送入存储模块进行存储或者送入显示报警模块进行显示；
所述应急电源模块分别与控制器模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温湿度控制模块电连接，所述应急电源模块包括充放电控制模块、充放电保护模块和蓄电池组模块，用于给各模块和负载提供合适的电力输出；
所述存储模块分别与控制器模块、应急电源模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块电连接，用来存储温湿度测量模块、电池数据采集模块采集到的数据以及预先设置的控制程序或信息，以供控制器模块调用；
所述显示报警模块分别与控制器模块、应急电源模块、温湿度测量模块、电池数据采集模块电连接，用来实时显示温湿度测量模块、电池数据采集模块采集到的数据息，当数据超过阈值时，可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；
所述温湿度控制模块分别与控制器模块、应急电源模块电连接，所述温湿度控制模块包括降温装置、升温装置、増湿装置、除潮装置，用于根据控制器模块发出的指令信号调节应急电源所处环境的温度和湿度。
2.根据权利要求1所述的一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，所述控制器模块为单片机、FPGA、ARM、DSP微处理器中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，所述充放电控制模块包括充放电切换模块、交直流变换电路、升压电路、降压电路；所述充放电控制模块根据控制器模块发出的指令信号，一方面控制电蓄池组模块合理的在充电和放电间进行切换，另一方面可以控制蓄电池组模块对外放电，输出满足负载要求的合适电压或者将交流电转换为合适电压大小的直流电供电池模块充电使用。
4.根据权利要求1所述的一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，所述充放电保护电路包括深度放电保护模块、稳流稳压模块、脉宽调制电路；充放电保护模块用于防止电池充电过程中出现过压现象、在放电过程中出现深度放电，同时有效防止电路中的毛刺现象对电池的损害。
5.根据权利要求1所述的一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，所述存储模块包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与控制器模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。
6.根据权利要求1所述的一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，所述显示报警模块包括电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
7.根据权利要求1所述的一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，所述降温装置为风扇，所述升温装置为加热器，所述増湿装置为喷雾器，所述除潮装置为除潮器。
8.根据权利要求1所述的一种应急电源温湿度检测控制***，其特征在于，所述控制器模块通过一组继电器控制温湿度控制模块中降温装置、升温装置、増湿装置、除潮装置的开通或关闭。
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