一种流体流量检测装置及流体流量检测阀门的制作方法

本实用新型涉及物联网智能检测领域，特别是指一种流体流量检测装置及流体流量检测阀门。

背景技术：

长距离的水资源输送管道常常因一些环境因素或人为因素等不可抗力而遭到破坏，若维修不及时，就不可避免地会造成水资源的漏损。

可见，在长距离流体(例如上述水资源)输送战略中，流体检测以及管道维护等工作成为了首要任务。

现有技术中提供了具有自供电功能的流体流量检测阀门(内置有可充放电电池)，虽然可以借助流体进行充电从而实现阀门的自供电功能，但由于阀门中并不包含电池电量检测和充电管理装置，这种“有水流，即充电”的充电方式非常不合理，极易出现电池过充现象，不仅不能延长电池使用寿命，反而会导致电池使用寿命严重缩短，致使阀门不能正常工作。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种流体流量检测装置及流体流量检测阀门，通过对充电方式进行合理管理，避免出现过充问题，从而延长电源使用寿命，从而克服现有技术中电池过充所导致的电池使用寿命缩短问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供如下方案：

一种流体流量检测装置，包括：发电模块、电源模块、主控模块以及充电管理模块；

所述发电模块分别与所述充电管理模块和所述主控模块电连接，所述电源模块分别与所述充电管理模块和所述主控模块电连接，所述主控模块与所述充电管理模块电连接；

所述发电模块利用流体的机械能输出电能；

所述电源模块通过所述充电管理模块存储所述电能，并向所述主控模块和所述充电管理模块供电；

所述主控模块根据所述电源模块的电量信息向所述充电管理模块发送充电指令，并根据所述发电模块的输出电压和电流确定流体流量信息；

所述充电管理模块根据所述充电指令，确定是否向所述电源模块充电。

可选地，所述发电模块包括：小型水轮机和发电机；

所述小型水轮机与所述发电机传动连接；

所述发电机分别与所述充电管理模块和所述主控模块电连接；

所述主控模块根据所述发电机的输出电压和电流确定流体流量信息。

可选地，所述电源模块包括：电量检测单元和电池包；

所述电量检测单元分别与所述电池包和所述主控模块电连接；

所述电池包分别与所述充电管理模块和所述主控模块电连接；

所述电量检测单元检测所述电池包的电量，并将电量信息发送给所述主控模块；

所述电池包通过所述充电管理模块存储所述电能，并向所述主控模块和所述充电管理模块供电。

可选地，所述电池包为锂电池包。

可选地，所述充电管理模块包括：充电控制开关和充电电路；

所述充电控制开关分别与所述充电电路、所述主控模块和所述发电机电连接；

所述充电电路与所述电源模块电连接；

所述充电控制开关根据所述主控模块的充电指令，确定所述电源模块是否可充电；

所述充电电路在所述电源模块可充电时，向所述电源模块充电，在所述电源模块不可充电时，不向所述电源模块充电。

可选地，所述充电电路在所述电源模块可充电时，通过恒压大电流或恒流涓流向所述电源模块充电。

可选地，所述主控模块包括：微处理器；

所述微处理器根据所述发电机的输出电压和电流计算流体流速，并根据流体流速确定流体流量信息。

可选地，所述流体流量检测装置还包括：窄带物联网nb-iot模块；

所述nb-iot模块分别与所述电源模块和所述主控模块电连接；

所述nb-iot模块得到所述主控模块确定的流体流量信息；

所述电源模块向所述nb-iot模块供电。

可选地，所述nb-iot模块与云平台通信连接；

所述nb-iot模块向所述云平台发送所述流体流量信息。

本实用新型的实施例还提供一种流体流量检测阀门，包括：阀门本体，如上所述的流体流量检测装置其中，所述发电模块包括小型水轮机和发电机；

所述阀门本体具有腔体；

所述流体流量检测装置除所述小型水轮机外密封在壳体中；

所述壳体和所述小型水轮机设置在所述腔体中。

本实用新型的上述方案至少包括以下有益效果：

本实用新型的上述方案，具有自供电功能，并可通过所述主控模块和充电管理模块的配合，实现对所述电源模块的合理充电，其充电方式较为合理，可以避免出现过充问题，从而延长了所述电源模块的电源使用寿命，因而克服了现有技术中电池过充所导致的电池使用寿命缩短问题。

附图说明

图1为本实用新型流体流量检测装置一实施例的连接关系示意图；

图2为本实用新型流体流量检测装置另一实施例的连接关系示意图；

图3为本实用新型流体流量检测装置又一实施例的连接关系示意图；

图4为本实用新型流体流量检测阀门一实施例的结构透视示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本实用新型一实施例提供一种流体流量检测装置，该装置包括：发电模块1、电源模块2、主控模块3以及充电管理模块5。

其中，所述发电模块1分别与所述充电管理模块5和所述主控模块3电连接，所述电源模块2分别与所述充电管理模块5和所述主控模块3电连接，所述主控模块3与所述充电管理模块5电连接。

所述发电模块1利用流体的机械能输出电能，例如，可以将水流的机械能转换为电能输出。

所述电源模块2通过所述充电管理模块5存储所述电能，并向所述主控模块3和所述充电管理模块5供电，以保证所述主控模块3和所述充电管理模块5可以正常运行。也就是说，电源模块2(例如其中含有锂电池)既具有储电功能，还具有放电功能。其存储的电能来自于所述发电模块1所输出的电能。

所述主控模块3根据所述电源模块2的电量信息向所述充电管理模块5发送充电指令，以便决定是否向所述电源模块2进行充电(当然是利用所述发电模块1所输出的电能)，以免出现对所述电源模块2的过充问题。

并且，所述主控模块3还可以根据所述发电模块1的输出电压和电流确定流体流量信息。例如，所述主控模块3可以通过所述输出电压和电流计算得到流体(例如水流)的流速，然后再根据流体的流速与流体流量的关系，计算得到当前流体流量信息，以便据此对流体进行维护管理。由此，本实施例无需再设置额外的流体流量传感器，因此，避免了因体流量传感器安装方式和安装位置不合理而造成的各种风险。

所述充电管理模块5根据所述充电指令，确定是否向所述电源模块2充电。也就是说，所述充电管理模块5会根据所述主控模块3的充电指令，在所述电源模块2需要充电时才进行充电。这样的充电方式比较合理，可以避免出现过充问题，从而延长了所述电源模块2的电源使用寿命。

可见，本实用新型实施例提供的流体流量检测装置，具有自供电功能，并可通过所述主控模块3和充电管理模块5的配合，实现对所述电源模块2的合理充电，其充电方式较为合理，可以避免出现过充问题，从而延长了所述电源模块2的电源使用寿命，因而克服了现有技术中电池过充所导致的电池使用寿命缩短问题。

如图2所示，在本实用新型流体流量检测装置另一实施例中，所述发电模块1包括：小型水轮机11和发电机12。

所述小型水轮机11与所述发电机12传动连接，以便将流体(水流)的机械能转换为动能传递给所述发电机12，以用于发电。

所述发电机12分别与所述充电管理模块5和所述主控模块3电连接。

所述小型水轮机11利用流体机械能产生动能，再传递给所述发电机12。

所述发电机12利用所述动能输出电能，以便通过所述充电管理模块5将所述电能充给所述电源模块。

所述主控模块3根据所述发电机12的输出电压和电流确定流体流量信息。也就是说所述主控模块3可以采集到所述发电机12的输出电压和电流，从而计算得到流体流量信息。

如图3所示，在本实用新型流体流量检测装置又一实施例中，所述电源模块2包括：电量检测单元21和电池包22。

所述电量检测单元21分别与所述电池包22和所述主控模块3电连接。

所述电池包22分别与所述充电管理模块5和所述主控模块3电连接。

所述电量检测单元21(例如采用bq27520芯片)可以检测到所述电池包22的电量，并可将电量信息发送给所述主控模块3，以便于所述主控模块3根据所述电量信息判断所述电池包22是否可电，并向所述充电管理模块5发送相应的充电指令。

所述电池包22通过所述充电管理模块5存储所述电能，即所述充电管理模块5可以根据所述主控模块3的充电指令，确定所述电池包22是否可充电(例如可充电时打开充电开关，不可充电时关闭充电开关)，在可充电时将所述发电模块1输出的电能充给所述电池包22。电池包22同时可向所述主控模块3和所述充电管理模块5供电，以保证所述主控模块3和所述充电管理模块2的正常运行。这里，所述电池包22可以是充放电性能较好的锂电池包(例如1000ma.h锂电池)。

如图3所示，在本实用新型流体流量检测装置又一实施例中，所述充电管理模块5包括：充电控制开关51和充电电路52。

所述充电控制开关51分别与所述充电电路52、所述主控模块3和所述发电机12电连接。

所述充电电路52与所述电源模块2电连接。

所述充电控制开关51根据所述主控模块3的充电指令，确定所述电源模块2是否可充电。例如，所述充电控制开关51根据所述主控模块3的充电指令，当所述电源模块2可充电(以所述指令为准)时，打开充电开关；当所述电源模块2不可充电(以所述指令为准)时，关闭(断开)充电开关。

所述充电电路52在所述电源模块2可充电时，向所述电源模块2充电(即，将所述发电机12输出的电能充给所述电源模块2)；在所述电源模块2不可充电时，不向所述电源模块2充电，以避免出现过充问题。这里，所述充电电路52在所述电源模块2可充电时，一般可通过恒压大电流或恒流涓流向所述电源模块2进行充电。

在本实用新型流体流量检测装置另一实施例中，所述主控模块3包括：微处理器。

所述微处理器根据所述发电机12的输出电压和电流计算流体流速，并根据流体流速确定流体流量信息。

如图3所示，在本实用新型流体流量检测装置又一实施例中，所述装置还包括：窄带物联网nb-iot(narrowbandinternetofthings)模块4。

所述nb-iot模块4分别与所述电源模块2和所述主控模块3电连接。

所述nb-iot模块4得到所述主控模块3确定的流体流量信息。

所述电源模块2向所述nb-iot模块4供电，以保证所述nb-iot模块4的正常运行。

应用中，所述主控模块3通常通过utra串口与所述nb-iot模块4连接。

应用中，所述nb-iot模块4通常与云平台(如one-net云平台)通信连接。

所述nb-iot模块4可向所述云平台发送(定时发送或实时发送均可)所述流体流量信息，以便于维护人员通过所述云平台了解掌握流体流量情况，从而对流体进行有效维护和管理。

如图4所示，本实用新型一实施例还提供一种流体流量检测阀门，该阀门包括：阀门本体8，如上所述的流体流量检测装置，其中，所述发电模块1包括小型水轮机11和发电机12。所述阀门本体8具有腔体7。

所述流体流量检测装置除所述小型水轮机11外密封在壳体6中，得到有效保护，以使所述流体流量检测装置可以应对恶劣的环境条件(例如被流体冲刷腐蚀)，从而延长所述流体流量检测装置的使用寿命，进而克服了现有技术中难以应对恶劣环境条件以及额外设置的流体流量传感器因安装方式、安装位置不合理可能造成的脱落问题。

所述壳体6和所述小型水轮机11设置在所述腔体7中。所述小型水轮机11可以在所述腔体7中通过与流体接触而产生动能，并将动能传递给所述发电机12，进而使得所述发电机12可以将动能转换为电能输出。这里，小型水轮机11通常以耐性材料制作而成，固定在所述阀门本体8的内侧(即所述腔体7中)。

本实施例中，所述流体流量检测阀门8由于包括了所述流体流量检测装置，因此同样具有上述实施例中所述流体流量检测装置的优点，此处不再赘述。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。