基于單片機的超級電容模組溫度監控系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于單片機的超級電容模組溫度監控系統，包括：溫度傳感器，溫度傳感器的檢測端與超級電容模組中每一個構成單體相連，用于檢測每一構成單體的溫度；模擬信號調理電路，輸入端與溫度傳感器的信號輸出端連接，用于對溫度傳感器所采集的模擬信號進行隔離、放大和濾波處理；單片機，與模擬信號調理電路的輸出端連接；時鐘模塊，與單片機連接，用于為整個溫度監控系統提供時基。本發明針對超級電容模組內每一單體的溫度進行實時監測，可以為大容量超級電容儲能系統中對每一超級電容器單體的溫度性能分析提供數據支持，從而為整體儲能系統的電氣特性分析提供有力支撐。
【專利說明】
基于單片機的超級電容模組溫度監控系統
技術領域
[0001]本發明屬于超級電容技術領域，具體地說，涉及基于單片機的超級電容模組溫度監控系統。
【背景技術】
[0002]隨著新能源發電技術的大力發展和廣泛應用，電能存儲技術作為支撐新能源發電技術的關鍵環節受到世界各國研究人員的高度重視。各種電能存儲元件不斷地被發明。其中，超級電容因具備功率密度大，充放電效率高以及使用壽命長等優點成為一種極具應用前景的儲能器件，并已在電梯節能運行、分布式發電和電動汽車等應用領域中開展廣泛研究和應用。
[0003]超級電容在實際應用中，為滿足電壓等級的要求，通常需要多節單體串并聯構成儲能系統。儲能系統整體性能表現取決于構成該系統的每節超級電容單體的電氣性能。由于超級電容器單體電氣性能受工作溫度的影響較大，即不同工作溫度下，超級電容的電氣參數會發生改變，也即實際可存儲的電能也不相同。因此在儲能系統實際運行過程中，實時準確地監控儲能系統內每一超級電容單體真實的工作溫度，可為準確估計超級電容儲能系統的電氣性能提供有力支撐。
[0004]目前，市場上提供的用于組建儲能系統的超級電容多以模組形式出現，每個模組由6節或8節超級電容串聯構成。在實際應用中，根據儲能系統電壓等級和容量的需求計算得到所需要的具體的超級電容模組數量，然后再將模組串并聯構成一個完整的儲能系統。因此每個超級電容模組可以看作是一個儲能單元，相應地對儲能系統的溫度監控也應將下放到每一儲能單元上。
[0005]現有的超級電容模組上基本上只有模組內不同單體的均壓電路，而對模組內每一單體的溫度監控鮮見報道。因此為滿足在實際應用中對超級電容模組進行溫度監控的要求，本發明提供一種可安裝于超級電容模組上的基于單片機的溫度監控系統。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是現有技術缺少對超級電容模組進行溫度監控。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明公開了一種基于單片機的超級電容模組溫度監控系統，包括:
[0008]溫度傳感器，所述溫度傳感器的檢測端與超級電容模組中每一個構成單體相連，用于檢測每一構成單體的溫度；
[0009]模擬信號調理電路，輸入端與所述溫度傳感器的信號輸出端連接，用于對溫度傳感器所采集的模擬信號進行隔離、放大和濾波處理
[0010]單片機，與所述模擬信號調理電路的輸出端連接；
[0011]時鐘模塊，與所述單片機連接，用于為整個溫度監控系統提供時基。
[0012]進一步的，還包括電源模塊，與所述單片機連接，用于為單片機單元提供直流工作電壓。
[0013]進一步的，還包括外擴存儲器，與所述單片機連接，用于運行數據的臨時存取。
[0014]進一步的，還包括串口通信模塊，與一端與所述單片機連接，另一端連接有上位機，用于將所述單片機采集到的溫度數據上傳到上位機。
[0015]與現有技術相比，本發明可以獲得包括以下技術效果:
[0016]I)本發明針對超級電容模組內每一單體的溫度進行實時監測，可以為大容量超級電容儲能系統中對每一超級電容器單體的溫度性能分析提供數據支持，從而為整體儲能系統的電氣特性分析提供有力支撐。
[0017]2)本發明的基于單片機的超級電容模組溫度監測系統，具有體積小，可以安裝于模組之上或直接與儲能模組儀器封裝作為模組內的一項必備功能的特點。與超級電容儲能模組內的均壓電路一起使用，將使得整個模組的功能更加完善。
[0018]3)本發明的基于單片機的超級電容模組溫度監測系統具有通信接口，可以將實時采集到的溫度數據通過通信接口上傳到管理計算機或上位機系統，以方便儲能系統用戶對儲能系統內所有超級電容單體的溫度進行綜合監控和管理。
[0019]4)本發明的基于單片機的超級電容模組溫度監測系統通用性強，可以適用于不同工作原理和類型的超級電容儲能模組，系統的通用性和適用性更強。
[0020]當然，實施本發明的任一產品必不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是本發明實施例的基于單片機的超級電容模組溫度監控系統模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將配合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。
[0024]本發明公開了一種基于單片機的超級電容模組溫度監控系統，如圖1所示，包括:溫度傳感器110，檢測端與超級電容模組200中每一個構成單體相連；模擬信號調理電路120，輸入端與溫度傳感器110的信號輸出端連接;單片機130，與模擬信號調理電路120的輸出端連接;時鐘模塊140，與單片機130連接；電源模塊150，與單片機130連接;外擴存儲器160，與單片機連接;串口通信模塊170，與一端與單片機130連接，另一端連接有上位機300。
[0025]本實施例中，溫度傳感器110采用AD590型溫度傳感器，可測量溫度范圍為_55°C?150°C，可覆蓋超級電容模組的工作溫度范圍；溫度傳感器110的檢測端與超級電容模組中每一個構成單體相連，用于檢測每一構成單體的溫度。
[0026]可選地，模擬信號調理電路120用于對溫度傳感器110所采集的模擬信號進行隔離、放大和濾波處理。
[0027]可選地，單片機130的型號為STC12C5A60S2，單片機130內部集成8路10位A/D通道，可適用于由8節及以下超級電容單體構成的模組。
[0028]可選地，時鐘模塊140采用20M外部晶振為單片機提供時基，用于為整個溫度監控系統提供時基。
[0029]可選地，電源模塊150型號為LS05-15B05SS型AC/DC模塊電源，用于為單片機130單元提供直流工作電壓。
[0030]可選地，外擴存儲器160型號為Intel 62256，用于運行數據的臨時存取。
[0031]可選地，串口通信模塊170可以將實時采集到的溫度數據通過通信接口上傳到上位機300(或管理計算機)，以方便儲能系統用戶對儲能系統內所有超級電容單體的溫度進行綜合監控和管理，本實施例中串口通信模塊170的串口通信芯片型號為MAX232。
[0032]具體應用實例:
[0033]以由8節超級電容單體構成的超級電容模組200為例。使用時，將本溫度監控系統的溫度傳感器100檢測端與每節超級電容單體的極片相連，將本系統的串口通信接口 170通過連接電纜與上位機300(或管理計算機)相連，然后給監控系統供電，此時整個系統就可以開始工作，并能實時將超級電容模組200內各單體的溫度值上傳。
[0034]還需要說明的是，術語“包括”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統中還存在另外的相同要素。
[0035]上述說明示出并描述了本發明的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于單片機的超級電容模組溫度監控系統，其特征在于，包括: 溫度傳感器，所述溫度傳感器的檢測端與超級電容模組中每一個構成單體相連，用于檢測每一構成單體的溫度； 模擬信號調理電路，輸入端與所述溫度傳感器的信號輸出端連接，用于對溫度傳感器所采集的模擬信號進行隔離、放大和濾波處理； 單片機，與所述模擬信號調理電路的輸出端連接； 時鐘模塊，與所述單片機連接，用于為整個溫度監控系統提供時基。2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括電源模塊，與所述單片機連接，用于為單片機單元提供直流工作電壓。3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括外擴存儲器，與所述單片機連接，用于運行數據的臨時存取。4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括串口通信模塊，一端與所述單片機連接，另一端連接有上位機，用于將所述單片機采集到的溫度數據上傳到上位機。
【文檔編號】G01K1/02GK105841828SQ201610356545
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】趙洋
【申請人】東莞理工學院