[发明专利]一种智能水表电池容量监测方法及装置

说明书

本发明提供一种智能水表电池容量监测方法及装置，首先判断智能水表是否有开关阀动作发生；如果有开关阀动作产生，则延迟时间T后再采集电池的输出电压；如果没有开关阀动作产生，则直接采集电池的输出电压；然后对采集的电压数据经过运算处理后与报警电压进行比较，若低于一级报警电压，发出报警信息；若低于二级报警电压，发出关阀指令。解决了因水表“电量不足”的现象，造成阀门误动作，给用户和用水管理部门带来诸多不便的问题。本发明所提出的电池容量监测方法及软、硬件实现方法，具有较强的可移植性，可广泛应用于除智能水水表以外的采用锂‑氩电池供电的电子设备的电池容量监测与控制。

技术领域

本发明涉及一种智能水表电池容量监测方法及装置。

背景技术

由于具有高比能量、低放电电流和长贮存寿命等优点，柱式锂-亚硫酰氯电池(以下简称锂-氩电池)被广泛应用于智能水表中为控制机构、水表阀门执行机构提供能量。以常用的ER18505M功率型锂-氩电池为例，其直径为18mm，高度为50mm，容量为3500mAh，最大持续放电电流为500mA。以此计算该电池至少能满足水表10年的正常运行(国家相关标准规定水表的更换周期为6年)。然而由于水表的安装、使用环境与理论计算条件大相径庭，部分水表往往在6年以内就出现“电量不足”的现象，造成阀门误动作，给用户和用水管理部门带来诸多不便。尤其是目前大部分阶梯水价水表中还安装有同系列不同型号的备用电池(用于保证时钟的连续运行)，一旦电池出现故障，可直接造成贸易结算过程中的经济纠纷。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能水表电池容量监测方法及装置，解决因水表“电量不足”的现象，造成阀门误动作，给用户和用水管理部门带来诸多不便的问题。

本发明通过分析水表电池实际使用寿命与理论使用寿命的偏差现象，得出出现该现象的原因主要是缺乏对锂-氩电池开路及带载特性曲线的深入了解、缺乏对水表阀门执行机构负载特性的研究及缺乏有效的电池容量检测方法；现有技术中，大部分水表厂家对锂-氩电池的特性曲线仅停留在其空载特性曲线，即其开路电压与使用时间或其内阻的关系，在缺乏对特定负载下电池输出电压特性曲线研究的情况下，对电池容量的估计可靠性不高，很容易造成阀门误动作。

本发明的技术解决方案是提供一种智能水表电池容量监测方法，包括以下步骤：

S1：采集水表阀门执行机构中限位开关信息，判断智能水表是否有开关阀动作发生；

S2：如果有开关阀动作产生，则延迟时间T后再采集电池的输出电压；如果没有开关阀动作产生，则直接采集电池的输出电压；

S3：对步骤S2采集的电压数据经过运算处理后与预先设置的一级报警电压进行比较，若当前的电压低于一级报警电压时，发出报警信息；并与二级报警电压进行比较，若当前电压低于二级报警电压，发出关阀指令。

进一步地，为了防止因水表长期不用或水表阀门长期不动作带来的锂-氩电池“滞后效应”，致使采集到的电压与实际电压不符，导致误判的问题出现，本发明还包括防止电池钝化的步骤：每经过时间T1(具体为10天到15天)后，通过电阻对电池进行大电流放电的步骤。

进一步地，步骤S2中延迟时间T根据实验获取的电池两端直接给水表阀门执行机构供电时其输出电压随时间变化曲线获得。

进一步地，延迟时间T为1-3秒

进一步地，一级报警电压与二级报警电压根据实验获取的电池在不同负载下的电压特性曲线获得。

进一步地，一级报警电压为(2.9～3.0)V，二级报警电压为(2.75～2.85)V。

本发明还提供一种实现上述方法的智能水表电池容量监测装置，其特殊之处在于：包括电阻R1、R2、R3、单刀双掷开关及主控制器；上述主控制器内集成第一定时器、第二定时器；