本发明涉及一种光伏电站蓄电池在线远程监控维护装置。
背景技术:
蓄电池组是光伏电站中最薄弱的环节,因此需要对蓄电池进行定期检查和维护,观察蓄电池表面是否清洁,有无腐蚀漏液现象,观察蓄电池外观是否有凹瘪或鼓胀现象。若遇连续多日阴雨天,造成蓄电池充电不足,应停止或缩短电站的供电时间,以免造成蓄电池过放电。电站维护人员应定期对蓄电池进行均衡充电,一般每季度要进行2~3次。对停用多时的蓄电池(3个月以上),应补充充电后再投入运行。冬季要做好蓄电池室的保温工作,夏季要做好蓄电池室的通风工作,蓄电池室温度应尽量控制在5℃~25℃之间。
目前,蓄电池有无漏液现象、外观是否有凹瘪或鼓胀现象只能依靠人的巡查去发现,但是由于蓄电池室内的蓄电池不仅数量多,而且排放紧挨着,很难发现某个蓄电池的外观是否有凹瘪或鼓胀,而漏液现象只是在蓄电池顶部的漏液容易发现,从蓄电池盖的缝隙流到蓄电池一侧的漏液也很难发现。而温度的采集只是采集蓄电池室内的温度,单个蓄电池的温度很难采集,采用感应式温度计逐个蓄电池进行测量费时费力。
授权公告号为CN2369232的中国实用新型专利公开了一种蓄电池表面温度测量用传感器,它采用磁性材料将传感器固定在蓄电池的表面,但是,众所周知,现在的蓄电池表面都是塑料壳,而其内部也不具有铁材料,因此这种方式很难将传感器固定在蓄电池上。如其背景技术中所示,采用胶水或胶布的方式将热敏元件贴在蓄电池表面是目前来说唯一可行的方法,而采用普通的胶水或胶布粘贴确实麻烦,但是采用高强度的胶不会那么容易脱落。
技术实现要素:
为了克服上述现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种光伏电站蓄电池在线远程监控维护装置,它不仅解决了蓄电池表面温度监测的问题,还可同时监测漏液现象以及蓄电池的凹瘪或鼓胀现象,而且使用方便,不需要在蓄电池上连接各种数据传输线。
为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:一种光伏电站蓄电池在线远程监控维护装置,它包括数据采集单元、控制单元、蓄电池活化仪和上位机;所述数据采集单元包括用于采集蓄电池组电流的电流采集装置,用于采集蓄电池室内的温度与湿度的温度采集装置和湿度采集装置;所述上位机与控制单元通信连接,所述控制单元与数据采集单元和蓄电池活化仪连接,其特征在于,
所述数据采集单元还包括温度传感器,用于采集单个蓄电池的温度;应变片,用于检测蓄电池表面的凹瘪或鼓胀状态;贴片,所述温度传感器和应变片设置在所述贴片上,在每一个蓄电池的表面贴附一个所述贴片,贴片的粘贴面设置有防水胶层;
在所述贴片上设置有盒体,在所述盒体内设置有CPU、无线数据传输模块和电源模块,所述电流采集装置、温度传感器和应变片分别与所述CPU连接,所述温度传感器和应变片的数据线穿过所述贴片进入所述盒体内;所述CPU与所述无线数据传输模块连接,所述无线数据传输模块与所述控制单元无线连接;所述电源模块从所述贴片所贴的蓄电池上取电。
进一步的,在所述盒体上设置有LED双色灯,当所述贴片所在的蓄电池温度过高时LED双色灯闪烁为红色,当蓄电池表面凹瘪或鼓胀时LED双色灯闪烁为黄色。
进一步的,在所述贴片上设置有漏液传感器,所述漏液传感器包括海绵片,设置在所述海棉片内的两个探针以及传感器本体,所述探针与所述传感器本体连接,所述传感器本体与所述CPU连接,所述海绵体位于贴片的粘贴面侧。
更进一步的,所述贴片的上边沿有一个凸起夹层,所述海棉片位于所述凸起夹层内。
进一步的,所述数据采集单元还包括顶部漏液检测贴片,所述顶部漏液检测贴片包括贴片本体、海棉片、设置在所述海棉片内的两个探针以及传感器本体,所述传感器本体与所述CPU连接,所述贴片本体贴在蓄电池的顶面。
进一步的,在所述盒体上设置有漏液指示灯,当蓄电池出现漏液时所述漏液指示灯变成绿色。
优选的,所述海棉片上设置有两个探针插孔。
优选的,所述贴片为金属贴片。
优选的,所述温度传感器和应变片通过可插接头与所述CPU连接。
本发明的有益效果是:
1、它的贴片可以方便的贴在单个蓄电池上,利用一个小小的贴片就能够对蓄电池的温度、形变及漏液情况进行检测,且不需要用很多数据线连接,方便实用,解决了现在需要人工定期巡查蓄电池是否有漏液或变形的情况以及不需要用感应温度计逐个蓄电池进行测温工作。利用控制单元和上位机的通信,可以及时将故障信息发送给上位机,以便监控室内的人员及时了解。
2、贴片上设置凸起夹层可以方便插入海绵片,更换海棉片比较方便,而且,海棉片设设置探针插孔,在漏液现象发生后,取下海棉片直接更换新的海棉片即可。
3、通过在盒体上设置指示灯,可以从排放紧密的蓄电池中一眼看到是哪个蓄电池单体出现了问题,而且不同颜色的指示灯能立即得出是漏液、温度过高还是变形的问题。
4、贴片粘贴面为放水胶层,贴片采用金属贴片,在清洁蓄电池表面时可以直接用湿抹布擦拭,不会对贴片造成损坏。温度传感器和应变片通过可插接头与CPU连接,在温度传感器和应变片损坏时可以直接替换即可。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:
图1为本发明的系统原理图;
图2为本发明的贴片粘贴面示意图;
图3为本发明的贴片俯视示意图;
图4为本发明的贴片正面示意图;
图5为本发明的海棉片结构示意图。
图中,贴片1、通孔11、盒体12、LED双色灯121、漏液指示灯122、凸起夹层13、温度传感器2、应变片3、海绵片41、探针插孔411、顶部漏液检测贴片5、贴片本体51、海棉片52、探针53。
具体实施方式
下面结合图1-图5对本发明的具体实施例做详细描述:
本发明包括数据采集单元、控制单元、蓄电池活化仪和上位机。所述数据采集单元包括用于采集蓄电池组电流的电流采集装置,用于采集蓄电池室内的温度与湿度的温度采集装置和湿度采集装置,用于采集单个蓄电池的温度的温度传感器,用于检测蓄电池表面的凹瘪或鼓胀状态的应变片以及监测蓄电池漏液的漏液传感器。所述上位机与控制单元通信连接,所述控制单元与数据采集单元和蓄电池活化仪连接,数据采集单元采集的信息发送到控制单元,控制单元发送到上位机。控制单元可以控制数据采集单元的采集时间,如每两个月定期采集一次。控制单元通过上位机给的指令,控制蓄电池活化仪对蓄电池进行活化修复处理,当蓄电池充电不足或者出现严重的变形、温度异常时,控制单元停止蓄电池工作。
如图2至图4所示,本发明设计了贴片1,用于将温度传感器2、应变片3和漏液传感器固定在蓄电池表面。贴片1为长条状,在贴片1内侧面设置防水胶层,所述贴片1优选为金属贴片,在清洁蓄电池表面时可以直接用湿抹布擦拭,不会对贴片造成损坏。在每一个蓄电池的一侧表面贴附一个所述贴片1。在贴片1上设置有通孔11,在所述贴片的外表面上设置有盒体12,所述温度传感器和应变片3的数据线穿过所述贴片1上的通孔11进入所述盒体12内。如图2所示,应变片3为长条状,横向贯穿贴在贴片1的粘贴面。
在所述盒体12内设置有CPU、无线数据传输模块和电源模块,所述电流采集装置、温度传感器和应变片分别与所述CPU连接,温度传感器和应变片通过可插接头与CPU连接,这样可以在温度传感器或应变片损坏时随时更换。所述CPU与所述无线数据传输模块连接,所述无线数据传输模块与所述控制单元无线连接,这样可以将采集的信息无线传输到上位机,因此不必连接很多数据传输线,使整个蓄电池组看起来不杂乱。所述电源模块从所述贴片1所贴的蓄电池上取电,可以在蓄电池的极柱上连接电源模块,电源模块通过变压稳压系统将电压变为合适的电压供数据采集单元使用。
为了方便人们在蓄电池室内快速找出损坏的蓄电池,在所述盒体12上设置有LED双色灯121,当所述贴片1所在的蓄电池温度过高时LED双色灯121闪烁为红色,当蓄电池表面凹瘪或鼓胀时LED双色灯121闪烁为黄色。
所述漏液传感器包括海绵片41,设置在所述海棉片41内的两个探针以及传感器本体,传感器本体位于盒体12内。所述探针与所述传感器本体连接,所述传感器本体与所述CPU连接。所述贴片1的上边沿有一个凸起夹层13,凸起夹层13是从贴片1的粘贴面向外凸起形成的,所述海棉片41插入所述凸起夹层13内。
为了能监测蓄电池顶部极柱附近的漏液情况,所述数据采集单元还包括顶部漏液检测贴片5,所述顶部漏液检测贴片5包括贴片本体51、海棉片52、设置在所述海棉片52内的两个探针53以及传感器本体,传感器本体位于盒体12内。所述传感器本体与所述CPU连接,所述贴片本体贴在蓄电池的顶面。在所述盒体12上设置有漏液指示灯122,当蓄电池出现漏液时所述漏液指示灯122变成绿色。
为了能重复使用,所述海棉片(52和41)上设置有两个探针插孔(如图5中探针插孔411),在漏液现象发生后,取下海棉片(52和41)直接更换新的海棉片即可。
使用时,将蓄电池表面擦洗干净,然后在蓄电池侧面横向贴上贴片1,贴好后在凸起夹层13内插入海棉片41,将电源模块的接线端接在蓄电池的极柱上。正常状态下,温度传感器2、应变片3和漏液传感器一直处于工作状态,当出现漏液、变形或温度过高时,CPU控制LED双色灯121和漏液指示灯122亮,人们可以轻易的找到有问题的蓄电池,同时CPU通过无线传输将信号发送给控制单元,控制单元将信号发送给上位机。在蓄电池需要活化动作时,上位机控制蓄电池活化仪修复蓄电池。温度采集装置和湿度采集装置将蓄电池室内的温度和湿度实时上传到上位机,以便监控中心随时了解蓄电池室内动态。当需要擦拭蓄电池时,取下贴片1上的海棉片41,然后用湿布擦拭即可。擦拭完后,用一块海棉片41插入凸起夹层13吸干水分后再插入原来的海绵片。对于顶部漏液检测贴片5,它是贴在蓄电池极柱附近的,用于监测极柱附近的漏液情况,顶部漏液检测贴片5可以设置多个,贴在多个极柱附近。当漏液发生时,漏液被海绵片吸收,海绵片由于很薄,一点液体就能布满整个海绵片,因此,漏液吸收后海绵片上的两个探针被导通,传感器检测到漏液发生。
以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述,但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出其它若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。