适应极寒环境的锂电池光伏充电系统及视频监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种适应极寒环境的锂电池光伏充电系统及视频监控系统，属于输电线路监控技术领域；所述适应极寒环境的锂电池光伏充电系统，包括低温加热电池、太阳能板、与太阳能板连接的太阳能控制模块，低温加热电池包括蓄电池、加热模块、低温加热控制模块，所述蓄电池外部设置有保温层，所述加热模块均匀分布在蓄电池内部；所述适应极寒环境的视频监控系统，包括视频监控终端和视频服务终端，所述视频监控终端电连接上述的适应极寒环境的锂电池光伏充电系统的蓄电池，所述视频服务终端信号连接所述电源监测单元；为输电线路的视频监控终端提供稳定电源，保障国网系统运维人员的正常维护工作。正常维护工作。正常维护工作。

【技术实现步骤摘要】
适应极寒环境的锂电池光伏充电系统及视频监控系统


[0001]本技术涉及一种适应极寒环境的锂电池光伏充电系统及视频监控系统，属于输电线路监控


技术介绍

[0002]随着中国经济的飞速发展，特高压输电路线越来越多，特高压线路巡视任务越来越繁重。如何巡视输电线路、监控杆塔状态、防止外力破坏等已经成为输电行业的一大难题。有效的输电线路监控、巡视及故障排查，可有效降低因外力造成的线路破坏行为，实现对线路运行状态的可控、能控和在控，实现时时监控、实时监控、能预防、能告警、能取证。
[0003]面临输电线路巡线工作的重大需求，无人机巡线技术、红外成像技术等高科技技术快速发展。但鉴于输电线路的实际环境，线路漫长的特点，目前无人机及红外成像技术价格昂贵，无法大面积使用，且无人机续航能力有限，也只能为高度关注的杆塔区域进行巡航，目前仍不能普及开来。
[0004]传统的视频监控装置供电系统多采用风光互补方式对终端进行供电，但在东北三省、内蒙、冀北、新疆等区域进入冬季后外界温度低至-30℃，在这种环境下，传统胶体电池一方面容量将大幅缩减，另一方面在低温环境下无法进行电池的充电功能；普通的锂电池受制于热力学定律，对温度及其敏感，在超低温环境中电池的比能量急剧下降，同时有效工作电压也会下降，严重影响使用。尤其是锂离子电池在低温下充电，很容易导致负极石墨析锂，析出的金属锂与电解液反应，破坏石墨的膜，导致电池容量发生不可逆衰减、排气、内阻升高等不良后果。严重情况下，会导致局部短路，甚至刺穿隔膜，直接短路电池，带来火灾隐患。为解决以上问题，现研发一种带自加热的适应极寒环境下的锂电池光伏充电系统，为输电线路的视频监控装置提供稳定电源，保障国网系统运维人员的正常维护工作。
[0005]在实际的实验过程中，发现如果电池在充电时能够保持一个较高的温度，那么在低温下的放电性能将会得到极大的改善，简单说来，保证电池在合理温度下充电，就可以在更低温度下正常工作。锂电池的电芯分为圆柱形和软包两种类型，圆柱型内部圆柱排列，这种类型的成本即前期调研的成本较高，内部因是圆柱类型，加热接触面小、加热效果差、所需加热功耗偏高。另一种软包型(类似手机电池)片状的软包电芯，不存在上述缺陷。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适应极寒环境的锂电池光伏充电系统及视频监控系统，为输电线路的视频监控终端提供稳定电源，保障国网系统运维人员的正常维护工作。
[0007]本技术所述适应极寒环境的锂电池光伏充电系统，包括低温加热电池、太阳能板、与太阳能板连接的太阳能控制模块，低温加热电池包括蓄电池、加热模块、低温加热控制模块，所述蓄电池外部设置有保温层，所述加热模块均匀分布在蓄电池内部；所述低温加热控制模块包括温度采集单元、温度比较单元、供电单元、电源监测单元，所述温度采集
单元设置在蓄电池内部，所述温度比较单元输入端信号连接温度采集单元、输出端信号连接所述加热模块，所述电源监测单元用于实时采集蓄电池的电压、充放电电流、剩余电量，所述供电单元用于给所述低温加热控制模块供电。
[0008]太阳能板将太阳能转化为电能，通过太阳能控制模块给低温加热电池充电时，温度比较单元获取温度采集单元采集的蓄电池温度，当温度低于设定温度时，输出信号给加热模块进行加热，直至温度达到设定温度以上才进行充电工作，当蓄电池内部温度达到设定温度以上后，蓄电池的正常充电过程能够自身产生热量使电池基本稳定在零度以上的环境，使得蓄电池在充电时能够保持一个较高的温度，极大改善低温下的放电性能，在夜间通过保温层的作用维持内部正常放电功能。所述电源监测单元用于实时采集蓄电池的电压、充放电电流、剩余电量，便于电量低时启动充电。具体的，设定温度为0
°
。
[0009]优选地，加热模块包括电源转换电路和加热片，所述电源转换电路输入端电连接太阳能控制模块、输出端电连接所述加热片，所述电源转换电路包括气体放电管、瞬态二极管和buck芯片，所述气体放电管和瞬态二极管设置在电源转换电路前端，所述加热片均匀分布在蓄电池内部。
[0010]将18V太阳能控制模块电压转换为12V加热模块用电压，不耗费蓄电池电量，白天有太阳能时先给蓄电池均匀加热，加热到设定温度后，停止加热，然后再给蓄电池充电；所述气体放电管和瞬态二极管设置在电源转换电路前端进行防护，保护蓄电池的同时能够及时补充蓄电池电量。
[0011]优选地，所述蓄电池包括适应低温环境的锂电池或电容。
[0012]优选地，所述锂电池的电芯为软包型片状电芯，加热接触面大、加热效果号、所需加热功耗低。
[0013]优选地，所述温度采集单元包括多个温度传感器，所述温度传感器均匀分布在蓄电池内部；温度传感器的位置与加热片的位置错开，温度采集准确。
[0014]本技术所述适应极寒环境的视频监控系统，包括视频监控终端和视频服务终端，所述视频监控终端电连接上述的适应极寒环境的锂电池光伏充电系统的蓄电池，所述视频服务终端信号连接所述电源监测单元。
[0015]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0016]本技术所述适应极寒环境的锂电池光伏充电系统，为输电线路的视频监控终端提供稳定电源，保障国网系统运维人员的正常维护工作。
[0017]本技术所述适应极寒环境的视频监控终端，通过所述适应极寒环境的锂电池光伏充电系统提供稳定电源，保障国网系统运维人员的正常维护工作。
附图说明
[0018]图1是本技术所述适应极寒环境的锂电池光伏充电系统的结构框图；
[0019]图2是本技术所述电源转换电路的结构示意图；
[0020]图3是本技术所述供电单元的电路结构示意图。
[0021]图中：1、低温加热电池；2、太阳能板；3、太阳能控制模块；4、蓄电池；5、加热模块；6、低温加热控制模块；601、温度采集单元；602、温度比较单元；603、供电单元；604、电源监测单元。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术做进一步描述：
[0023]实施例1
[0024]如图1-3所示，所述的适应极寒环境的锂电池光伏充电系统，包括低温加热电池1、太阳能板2、与太阳能板2连接的太阳能控制模块3，低温加热电池1包括蓄电池4、加热模块5、低温加热控制模块6，所述蓄电池4外部设置有保温层，所述加热模块5均匀分布在蓄电池4内部；所述低温加热控制模块6包括温度采集单元601、温度比较单元602、供电单元603、电源监测单元604，所述温度采集单元601设置在蓄电池4内部，所述温度比较单元602输入端信号连接温度采集单元601、输出端信号连接所述加热模块5，所述电源监测单元604用于实时采集蓄电池4的电压、充放电电流、剩余电量，所述供电单元603用于给所述低温加热控制模块6供电。
[0025]太阳能板2将太阳能转化为电能，通过太阳能控制模块3给低温加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应极寒环境的锂电池光伏充电系统，其特征在于：包括低温加热电池(1)、太阳能板(2)、与太阳能板(2)连接的太阳能控制模块(3)，低温加热电池(1)包括蓄电池(4)、加热模块(5)、低温加热控制模块(6)，所述蓄电池(4)外部设置有保温层，所述加热模块(5)均匀分布在蓄电池(4)内部；所述低温加热控制模块(6)包括温度采集单元(601)、温度比较单元(602)、供电单元(603)、电源监测单元(604)，所述温度采集单元(601)设置在蓄电池(4)内部，所述温度比较单元(602)输入端信号连接温度采集单元(601)、输出端信号连接所述加热模块(5)，所述电源监测单元(604)用于实时采集蓄电池(4)的电压、充放电电流、剩余电量，所述供电单元(603)用于给所述低温加热控制模块(6)供电。2.根据权利要求1所述的适应极寒环境的锂电池光伏充电系统，其特征在于：加热模块(5)包括电源转换电路和加热片，所述电源转换电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，马晓礼，金福涛，王振东，田淑强，
申请(专利权)人：智洋创新科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：