一种单体蓄电池电压测量装置

技术领域

本发明涉及电压测量领域，尤其是一种单体蓄电池电压测量装置。

背景技术

串联运行的蓄电池组，通常有多只蓄电池(104只,108只,54只)串联而成，运行中的蓄电池根据规程要求，需要定期对其进行测量电压及内阻，在核对性放电试验中需要每小时进行一次测量。通常测量工作需要使用万用表或内阻测试仪由2人进行作业，即一人测量一人记录。平均测量一组蓄电池(104只)电压需要大约25分钟，测量内阻需要35分钟,重复的测量操作严重的浪费人力资源成本。而蓄电池在线测量作为目前替代重复测量的唯一方法，由于长时间运行，存在装置无法校验精度导致测量误差日渐偏大，不能作为测量依据，最终还是需要使用万用表或手持内阻测试仪测量。

而使用常规的测量工具测量存在以下问题：1、测量操作不便，首先测量前需要将测量仪器放在需测量的蓄电池附近固定，然后使用双手分别拿测量表笔进行测量，测量仪器需要随时根据测量位置而移动到合适位置。在空间狭窄或位置较高时，双手拿着测试表笔操作十分不便，在测量或移动过程中容易拉扯使测量仪器掉落或使测量表笔拉扯损坏，作业过程不方便；2、测量效率不高，平均测量一组蓄电池(104只)电压需要大约25分钟，测量内阻需要35分钟。在核对性放电过程中，按测量电压1次25分钟计算，整个放电试验需要测量10次，则一共需要250分钟。也就是说整个放电试验有4.3个小时都在不停测量蓄电池电压，且都是高度重复测量操作，工作效率不高；3、测量记录不科学，测量工作需要使用万用表或内阻测试仪由2人进行操作，即一人测量一人记录，且测试记录为纸质，不便于测量数据分析和保存，不符合当前大数据信息化发展需求和方向，测量记录不科学。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是测量操作不便，首先测量前需要将测量仪器放在需测量的蓄电池附近固定，然后使用双手分别拿测量表笔进行测量，测量仪器需要随时根据测量位置而移动到合适位置。在空间狭窄或位置较高时，双手拿着测试表笔操作十分不便，在测量或移动过程中容易拉扯使测量仪器掉落或使测量表笔拉扯损坏，作业过程不方便。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：处理单元，包括处理器，与所述处理器连接的A/D数模转换模块、报警器、电池模块、存储模块以及显示模块，所述A/D数模转换模块连接分压电路，所述分压电路连接有测量单元；测量单元，包括正极笔身、负极笔身，所述正极笔身包括第一铰接端，所述负极笔身包括第二铰接端，所述第一铰接端与所述第二铰接端铰接，所述第一铰接端与所述第二铰接端接触的一面设置有第一卡槽，所述第二铰接端与所述第一铰接端接触的一面设置有第二卡槽，所述正极笔身端部连接有正极输入针，所述负极笔身端部连接有负极输入针，所述正极输入针和负极输入针均连接至分压电路；手持单元，包括铰接座以及沿所述铰接座两侧垂直延伸的铰接架，所述第一铰接端与第二铰接端位于两个所述铰接架之间，所述铰接座设置有贯穿的滑动孔，所述滑动孔内安装有固定杆。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：所述第一铰接端设置有第一铰接孔，所述第二铰接端设置有第二铰接孔，所述铰接架设置有通孔，所述通孔内设置有铰接柱，所述铰接柱穿过所述第一铰接孔和第二铰接孔。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：所述滑动孔区分为靠近所述测量单元的导向槽和远离所述测量单元的滑孔，所述固定杆区分为位于所述导向槽内的插杆、位于滑孔内的调节杆，所述插杆与所述调节杆连接处设置有限位凸台，所述插杆能够嵌入所述第一卡槽与第二卡槽组合的槽内，所述限位凸台与所述滑孔端面之间连接有第一弹簧。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：所述手持单元还包括传动件，所述传动件设置有调节孔，所述调节杆伸入所述调节孔内，所述调节杆沿径向设置有第一凸台，所述调节孔内侧设置有第一斜槽，所述第一凸台嵌入到所述第一斜槽内，所述第一斜槽的两端在水平方向和竖直方向上均错开。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：所述手持单元还包括按压件，所述按压件套在所述传动件上，所述按压件内表面上设置有第二凸台，所述传动件外侧面设置有第二斜槽，所述第二凸台嵌入在所述第二斜槽内，所述第二斜槽的倾斜方向与对应的所述第一斜槽的倾斜方向相反，所述按压件与所述传动件之间设置有第二弹簧。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：所述传动件与所述铰接座接触的一面延伸形成限位件，所述限位件位于所述滑孔内，所述限位件沿圆周设置有限位凹槽，所述滑孔沿径向设置有限位孔，所述限位孔内设置有限位销，所述限位销的一端伸入所述限位凹槽内。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：所述按压件沿轴向延伸形成限位挂钩，所述限位挂钩为L形，所述铰接座上设置有限位槽，所述限位槽为L形，所述限位挂钩嵌入所述限位槽内。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：所述第一铰接端与所述第二铰接端接触的一面设置有第一环形槽，所述正极笔身设置有与第一环形槽相切的第一延伸槽，所述第二铰接端与所述第一铰接端接触的一面设置有第二环形槽，所述负极笔身设置有与第二环形槽相切的第二延伸槽，所述第一环形槽与所述第二环形槽设置有扭转弹簧，所述扭转弹簧的两端分别嵌入所述第一延伸槽和第二延伸槽内。

作为本发明所述单体蓄电池电压测量装置的一种优选方案，其中：两个所述铰接架之间设置有限位板。

本发明的有益效果：本发明实现了电压测量笔结构的一体化，使电压测量笔完全摆脱了表笔线的束缚，避免了拉扯使万用表掉落或者使测量表笔拉扯损坏的技术问题；测量结果通过液晶显示屏进行实时显示，还可通过处理器无线传输到手机、电脑等数据存储终端；使用本发明单手即可测量，不受空间环境影响，只要手能到的地方都可以进行测量工作，单人单手即可完成测量和记录，测量一只电池需要的时间明显优于使用常规仪器测量，且基本不受外物影响，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置中测量记录的原理示意图；

图2为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置中测量单元结构示意图；

图3为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置中测量单元的移动过程示意图；

图4为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置中手持单元的爆炸结构示意图；

图5为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置中铰接座的结构示意图；

图6为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置中铰接座与手持单元的剖面结构示意图；

图7为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置中传动件的正视及剖面结构示意图；

图8为本发明提供的一种实施例所述的单体蓄电池电压测量装置的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～5，本实施例提供了一种单体蓄电池电压测量装置，包括处理单元100，测量单元200和手持单元300，其中处理单元100用于记录和分析数据；测量单元200用于测量蓄电池的相关数据，手持单元300便于操作。

具体的，处理单元100，包括处理器101，与处理器101连接的A/D数模转换模块102、报警器103、电池模块104、存储模块105以及显示模块106，A/D数模转换模块102连接分压电路107，分压电路107连接有测量单元200，其中，处理器101采用SD8100芯片，分压电路107通过设置电阻实现降压的功能即可(此为现有技术，不再赘述)，A/D数模转换模块102采用ADC0832CCN，显示模块106选用普通LCD显示屏即可，分压电路107以及A/D数模转换模块102集成于电路板上并相互之间电连接，电池模块104采用锂电池供电，报警器103采用蜂鸣器，在数据储存完成后，报警器103会进行语音提示“数据已存储”，此时可以将电压测量笔移开以测量下一个电压值。

测量单元200包括正极笔身201、负极笔身202，其中正极笔身201包括第一铰接端201a，第一铰接端201a位于正极笔身201的一端，主要用于铰接，负极笔身202包括第二铰接端202a，第二铰接端202a位于负极笔身202的一端，主要用于铰接，第一铰接端201a与第二铰接端202a铰接，即正极笔身201和负极笔身202能够以铰接的位置作为圆心进行转动，从而调节两个之间的距离。

进一步的，第一铰接端201a与第二铰接端202a为圆柱形，且轴心与各自的笔身轴心相垂直，第一铰接端201a与第二铰接端202a接触的一面设置有第一卡槽201b，第二铰接端202a与第一铰接端201a接触的一面设置有第二卡槽202b，当正极笔身201与负极笔身202贴合时，第一卡槽201b与第二卡槽202b形成一个完整的卡槽，且开口方向位于两个笔身的轴心上，分开正极笔身201与负极笔身202时，第一卡槽201b与第二卡槽202b相互错开，第一卡槽201b位于第一铰接端201a的径向上。

进一步的，手持单元300，包括铰接座301以及沿铰接座301两侧垂直延伸的铰接架302，即两个铰接架302垂直于铰接座301，第一铰接端201a与第二铰接端202a位于两个铰接架302之间，其中，铰接座301设置有贯穿的滑动孔301a，滑动孔301a内安装有固定杆303，当正极笔身201与负极笔身202贴合时，第一卡槽201b与第二卡槽202b形成一个完整的卡槽，第一卡槽201b与第二卡槽202b正对滑动孔301a，此时固定杆303若插入到第一卡槽201b与第二卡槽202b内，则对第一铰接端201a与第二铰接端202a的转动起到限制作用，使正极笔身201与负极笔身202贴合在一块，从第一卡槽201b内拔出固定杆303时，两个笔身既可以分开来了。

进一步的，第一铰接端201a设置有第一铰接孔201c，第二铰接端202a设置有第二铰接孔202c，铰接架302设置有通孔302a，通孔302a内设置有铰接柱304，铰接柱304穿过第一铰接孔201b和第二铰接孔202b，即铰接柱304作为圆心，铰接架302用于支撑铰接柱304，正极笔身201与负极笔身202能够绕铰接柱304转动。

进一步的，第一铰接端201a与第二铰接端202a接触的一面设置有第一环形槽201d，正极笔身201设置有与第一环形槽201d相切的第一延伸槽201e，第一延伸槽201e的走向沿正极笔身201的轴向，相对应的，第二铰接端202a与第一铰接端201a接触的一面设置有第二环形槽202d，负极笔身202设置有与第二环形槽202d相切的第二延伸槽202e，第二环形槽202d的走向沿负极笔身202的轴向，第一环形槽201d的开口与第二环形槽202d的开口连接，于是第一环形槽201d与第二环形槽202d设置有扭转弹簧203，扭转弹簧203的两端分别嵌入第一延伸槽201e和第二延伸槽202e内。扭转弹簧203的弹力使得两个笔身之间的夹角有变大的趋势，第一卡槽201b与第二卡槽202b正对时，扭转弹簧203的弹力最大。

应说明的是，正极笔身201端部连接有正极输入针204，负极笔身202端部连接有负极输入针205，使用时，正极输入针204与负极笔身202分别连接在蓄电池的正极和负极触点上，正极输入针204和负极输入针205的输出端均连接至分压电路107。

本实施例的工作原理为：本发明在收纳时，正极笔身201和负极笔身202贴合，此时第一卡槽201b与第二卡槽202b形成一个完整的卡槽，固定杆303嵌入到第一卡槽201b与第二卡槽202b内，便对第一铰接端201a和第二铰接端202a的转动进行进行限制，使正极笔身201、负极笔身202两者不能分开便于收纳；需要测量蓄电池时，将固定杆303从第一卡槽201b内第二卡槽202b抽出，此时在扭转弹簧203的作用下，正极笔身201和负极笔身202分开，并由操作人员确定正极输入针204与负极输入针205之间的距离适配蓄电池的两个触点。

测量蓄电池组的电压时，首先调节正极笔身201与负极笔身202之间的张开角度，使正极输入针204与负极输入针205之间的距离等于蓄电池正负极柱之间的距离，并对蓄电池进行测量，完成单个蓄电池的测量之后按照预设的测量顺序，保持正极笔身201与负极笔身202的张开角度不变，继续测量下一个蓄电池单体，直至完成所有蓄电池组的测量。正极输入针204与负极输入针205获取蓄电池的电压后，通过分压电路107进行降压，并传递给A/D数模转换模块102，A/D数模转换模块102将模拟信号转换为数字信号传递给处理器101，处理器101再对数字信号通过一定的算法处理后输出给显示模块106进行显示，同时将数据保存至存储模块105。

实施例2

参照图1～8，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：

滑动孔301a区分为靠近测量单元200的导向槽301b和远离测量单元200的滑孔301c，其中导向槽301b为方形的槽，固定杆303区分为位于导向槽301b内的插杆303a、位于滑孔301c内的调节杆303b，插杆303a与调节杆303b连接处设置有限位凸台303c，插杆303a能够嵌入第一卡槽201b与第二卡槽202b组合的槽内，其中插杆303a为适配于导向槽301b形状的方形杆，即插杆303a在导向槽301b内只能沿着滑孔301c的轴向移动而不能转动，较佳的，限位凸台303c与滑孔301c端面之间连接有第一弹簧305，第一弹簧305为压力弹簧，第一弹簧305的弹力使得固定杆303向测量单元200单元移动，即能够使插杆303a的一端嵌入在第一卡槽201b与第二卡槽202b内，且只有正极笔身201、负极笔身202之间的夹角为0°时，插杆303a才能够嵌入到第一卡槽201b与第二卡槽202b组合的槽内，因此，正极笔身201、负极笔身202之间的夹角为0°时，第一卡槽201b与第二卡槽202b组合的槽的横截面大小与导向槽301b的横截面大小一致。

进一步的，手持单元300还包括传动件306，传动件306设置有调节孔306a，调节杆303b伸入调节孔306a内，传动件306为圆形，调节孔306a为圆形孔，传动件306能够以调节杆303b为圆心转动。其中，调节杆303b沿径向设置有第一凸台303d，调节孔306a内侧设置有第一斜槽306b，第一斜槽306b的长度方向即不沿着传动件306的轴向，也不平行于传动件306的端面，第一凸台303d嵌入到第一斜槽306b内，其中槽宽与第一凸台303d的直径一致第一斜槽306b的两端在水平方向和竖直方向上均错开，于是，当传动件306转动时，第一凸台303d在第一斜槽306b内滑动，因为第一斜槽306b对第一凸台303d的限位，使得调节杆303b仅能够沿着轴向移动，于是调节插杆303a是否嵌入在第一卡槽201b和第二卡槽202b中。

进一步的，手持单元300还包括按压件307，按压件307为一端面为封闭面的圆筒，按压件307套在传动件306上，按压件307内表面上设置有第二凸台307a，传动件306外侧面设置有第二斜槽306c，第二斜槽306c为细长型的槽，其中槽宽与第二凸台307a的直径一致，第二斜槽306c的走向不平行于传动件306的轴向也不垂直于传动件306的轴向，第二凸台307a嵌入在第二斜槽306c内，第二斜槽306c的倾斜方向与对应的第一斜槽306b的倾斜方向相反，于是，当传动件306转动时，按压件307与调节杆303b的移动是相反的，也即，当操作按压件307向铰接座301的方向移动时，第二凸台307a在第二斜槽306c内滑动，且按压件307不能够转动，于是传动件306转动，带动第一凸台303d在第一斜槽306b内滑动，进而使得固定杆303向脱离第一卡槽201b的方向移动。

较佳的，按压件307与传动件306之间设置有第二弹簧308，第二弹簧308为压力弹簧，第二弹簧308的弹力使得按压件307初始状态下是远离铰接座301的。

进一步的，传动件306与铰接座301接触的一面延伸形成限位件306d，限位件306d位于滑孔301c内。限位件306d沿圆周设置有限位凹槽306e，滑孔301c沿径向设置有限位孔301d，限位孔301d内设置有限位销309，限位销309的一端伸入限位凹槽306e内，限位销309位于限位凹槽306e的一端是光滑的，主要是限制传动件306的轴向移动。

进一步的，按压件307沿轴向延伸形成限位挂钩307b，限位挂钩307b为L形，铰接座301上设置有限位槽301e，限位槽301e为L形，限位挂钩307b嵌入限位槽301e内，当按压件307移动时，限位挂钩307b在限位槽301e内移动，另外限位挂钩307b在限位槽301e内还为了限制按压件307的转动，使按压件307只能沿轴向移动。

较佳的，为了避免正极笔身201、负极笔身202分开角度过大，两个铰接架302之间设置有限位板320，限位板320的高度根据实际情况来设定，当正极笔身201、负极笔身202分开最大角度时，刚好接触到限位板320。

本实施例的原理以及实施方式为：单体蓄电池电压测量装置在收纳时，正极笔身201、负极笔身202贴合在一块，两者的夹角为0°，其中，第一铰接端201a与第二铰接端202a的端面是重合的，第一卡槽201b与第二卡槽202b的开口重合，形成一个完整的卡槽，在第一弹簧305与第二弹簧308的弹力下，插杆303a插入在第一卡槽201b和第二卡槽202b内，限制第一铰接端201a与第二铰接端202a的转动；需要单手操作时，用大拇指按下按压件307，第二凸台307a同时沿轴向移动，所以第二斜槽306c跟着第二凸台307a的走向而动作，而动作的结果是传动件306转动，同样因为传动件306的转动，第一斜槽306b转动，进而带着第一凸台303d移动，而第一凸台303d的移动方向与按压件307的方向相反，于是固定杆303被传动件306提升起且插杆303a在导向槽301b内移动脱离第一卡槽201b与第二卡槽202b，此时第一铰接端201a与第二铰接端202a的转动不再受限制，在扭转弹簧203的作用下，正极笔身201、负极笔身202以铰接柱304为圆心分别向两个方向转动，其中分开的角度根据操作者控制，使正极输入针204和负极输入针205分别连接在蓄电池的正极和负极触点上进行测量。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。