專利名稱：一種帶有檢測裝置的鎳氫電池組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電池領域，尤其涉及一種帶有檢測裝置的鎳氫(Ni-MH)電池組。
背景技術：
隨著人們環(huán)保意識的日益增強，生活、工業(yè)等各個領域都對電池的環(huán)保性能提出 了越來越高的要求，業(yè)內(nèi)紛紛提高了電池在材料、生產(chǎn)工藝、包裝、回收等發(fā)面的環(huán)保標準， 用于減少或消除電池生產(chǎn)或者廢棄環(huán)節(jié)造成的環(huán)境污染問題。目前，市場上的蓄電池以鉛酸電池為主，鉛酸電池通常以二氧化鉛作為正極活性 物質，鉛作為負極活性物質，硫酸作為電解液，兩極浸入到硫酸溶液中并發(fā)生化學反應，從 而實現(xiàn)蓄電池的充放電。然而，廢棄的鉛酸電池內(nèi)部含有大量的鉛，隨意排放不僅會污染環(huán) 境，而且對人體健康有重大危害。作為一種新型蓄電池，鎳氫電池具有良好的環(huán)保性能，其正極活性物質為氫氧化 鎳(稱氧化鎳電極)，負極活性物質為金屬氧化物或貯氫合金(稱貯氫電極)，電解液為氫 氧化鉀。鎳氫電池不含有毒有害的重金屬，因此無論生產(chǎn)、使用過程中還是廢棄后都不會污 染環(huán)境，且電池材料方便回收利用，被稱為“綠色電池”。目前，鎳氫電池由于具備良好的環(huán) 保性能、高能量密度等特性，正在逐步取代傳統(tǒng)的鉛酸電池。多個鎳氫電池通過串/并聯(lián)的方式組裝成鎳氫電池組，并應用在通訊基站、儲備 電源、應急電源、軍工設備等領域為大型設備供電時，技術人員有時需要對鎳氫電池組進行 工作狀態(tài)的調(diào)整和維護，從而保障用電設備的正常運行，避免電池狀態(tài)不穩(wěn)定而造成的設 備故障、業(yè)務中斷等問題。然而，針對現(xiàn)有的鎳氫電池組，技術人員無法及時、準確地掌握其 內(nèi)部的工作狀態(tài)，因此難以對鎳氫電池組進行相應的維護。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的主要技術問題是，提供一種便于維護、智能化的帶有檢測裝 置的Ni-MH電池組。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種帶有檢測裝置的鎳氫電池組，包括多 個相互電連接的鎳氫電池單元，所述檢測裝置包括控制單元、顯示單元和至少一個檢測單 元；檢測單元用于檢測所述鎳氫電池組當前的工作狀態(tài)參數(shù)，并將所述工作狀態(tài)參數(shù) 傳輸給控制單元；控制單元用于控制所述顯示單元輸出所述工作狀態(tài)參數(shù)。進一步地，所述鎳氫電池組還包括線路板，所述控制單元設置在所述線路板上。其中，所述檢測單元包括溫度傳感器，所述工作狀態(tài)參數(shù)為溫度值。例如，所述溫度傳感器包括溫度探頭和與所述溫度探頭連接的溫度檢測器，所述 溫度探頭設置在所述鎳氫電池單元的一側，或者設置在所述鎳氫電池組的外部，所述溫度 檢測器設置在所述線路板上。
3[0013]其中，所述檢測單元包括電壓檢測電路，所述電壓檢測電路包括設置在所述線路 板上、且與所述鎳氫電池單元相連的電壓檢測計，所述工作狀態(tài)參數(shù)為電壓值。優(yōu)選地，所述電壓檢測電路中還包括過流保護片。其中，所述檢測單元包括充放狀態(tài)檢測電路，所述工作狀態(tài)參數(shù)為充電狀態(tài)或放 電狀態(tài)。一種實施方式中，檢測裝置還包括告警單元；所述控制單元中預存工作狀態(tài)閥值， 用于接收所述檢測單元檢測的工作狀態(tài)參數(shù)后，將所述工作狀態(tài)參數(shù)與所述工作狀態(tài)閥值 進行比較，并根據(jù)比較結果發(fā)送報警信號給告警單元；告警單元用于輸出所述報警信號。所述控制單元為中央處理器、單片機或可編程控制器。優(yōu)選地，所述鎳氫電池組還包括PVC熱縮套管，所述PVC熱縮套管包括多個電池安 裝位，每個鎳氫電池單元嵌套在一個電池安裝位中。本實用新型的有益效果是本實用新型利用檢測裝置，對鎳氫電池組在工作過程 中的各種工作狀態(tài)參數(shù)進行自動檢測，實現(xiàn)了對鎳氫電池組的智能化控制。該鎳氫電池組內(nèi)部不含有毒有害的重金屬，在電池生產(chǎn)、使用和廢棄各個環(huán)節(jié)中 不會污染環(huán)境，材料容易回收利用，因此具有良好的環(huán)保性能。本實用新型能夠自動檢測鎳氫電池組的工作狀態(tài)，包括電池組內(nèi)部的溫度、電壓 和充放電狀態(tài)等，便于工作人員根據(jù)檢測結果對鎳氫電池組進行有效地調(diào)控和維護，尤其 當鎳氫電池組應用在通訊基站、儲備電源、應急電源、軍工設備等領域為大型設備供電時， 能夠有效保障用電設備的正常供電，避免對設備的業(yè)務運行造成影響。

圖1為本實用新型一種實施例的鎳氫電池組的控制原理圖；圖2為本實用新型一種實施例的鎳氫電池組的線路連接示意圖；圖3為本實用新型一種實施例的鎳氫電池組的俯視圖；圖4為本實用新型一種實施例的鎳氫電池組的仰視圖；圖5為本實用新型一種實施例的鎳氫電池組的主視圖；圖6為本實用新型一種實施例的組成電池組的鎳氫電池結構示意圖；圖7為一種實施例的面墊結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。本實用新型帶有檢測裝置的鎳氫電池組包括多個相互連接的鎳氫電池單元，鎳氫 電池單元的數(shù)量可根據(jù)設備的具體用電需求或鎳氫電池組的規(guī)格而定，這些鎳氫電池單元 通過鎳制的連接片相互并聯(lián)或者串聯(lián)，例如電池組可包括一個或多個連接片，每個連接片 連接多個鎳氫電池單元。如圖1所示，檢測裝置包括控制單元20、顯示單元40和至少一個檢測單元，還可根 據(jù)需要配置告警單元41。其中，檢測單元用于檢測鎳氫電池組當前的工作狀態(tài)參數(shù)，并將檢測到的工作狀
4態(tài)參數(shù)傳輸給控制單元20。具體地，鎳氫電池組在正常工作過程中，工作人員應當嚴格關注 鎳氫電池組的內(nèi)部溫度、環(huán)境溫度、一個或多個鎳氫電池單元的電壓、電池組的充電/放電 狀態(tài)等的變化狀況，從而監(jiān)控鎳氫電池組是否處于正常的工作狀態(tài)。因此根據(jù)監(jiān)控需要，檢 測單元20可包括溫度傳感器31、電壓檢測電路32、充放狀態(tài)檢測電路33等，分別用于檢測 鎳氫電池組當前的溫度值、電壓值、充電狀態(tài)/放電狀態(tài)等工作狀態(tài)參數(shù)?？刂茊卧?0用于接收來自各檢測單元的工作狀態(tài)參數(shù)，并控制顯示單元30輸出 這些工作狀態(tài)參數(shù)供工作人員查看。優(yōu)選地，檢測單元還可進一步包括告警單元41，控制單元20中預存工作狀態(tài)閥 值，接收各檢測單元檢測的工作狀態(tài)參數(shù)后，將該工作狀態(tài)參數(shù)與預存的工作狀態(tài)閥值進 行比較，并根據(jù)比較結果發(fā)送報警信號給告警單元41。例如控制單元20可預設溫度閥值， 將溫度傳感器31檢測到的溫度值與預設的溫度閥值相比較，發(fā)現(xiàn)檢測到的溫度值高于溫 度閥值時，立刻發(fā)送報警信號給告警單元41 ；或者控制單元20可預設電壓閥值，將電壓檢 測電路32檢測到的電壓值與預設的電壓閥值相比較，發(fā)現(xiàn)檢測到的電壓值低于電壓閥值 時，立刻發(fā)送報警信號給告警單元41。告警單元41為顯示器或發(fā)聲器，用于通過顯示或發(fā)聲的方式輸出報警信號，提醒 工作人員及時關斷電源，或檢查或維修設備故障。如圖2所示的線路連接圖中，控制單元20設置在線路板100，檢測單元包括溫度 傳感器31時，該溫度傳感器31可為NTC (負溫度系數(shù))熱敏電阻、紅外溫度傳感器等，檢測 得到的工作狀態(tài)參數(shù)為溫度值。例如，溫度傳感器31包括溫度探頭311和與溫度探頭311 相連的溫度檢測器312，溫度探頭311可根據(jù)需要設置在某一鎳氫電池單元的一側，例如可 在整個鎳氫電池組中的不同位置配置2-3個溫度探頭311，用于探測鎳氫電池組內(nèi)部的溫 度值；溫度探頭311還可設置在鎳氫電池組的外部，用于檢測鎳氫電池組周圍的環(huán)境溫度。 溫度探頭311通過線路板100上的TO、Tl或其他溫度檢測引腳接入溫度檢測器312，溫度 檢測器312接收溫度探頭311的溫度檢測信號后，對其進行相應測量得到具體的溫度值，并 將溫度值輸入控制單元20。檢測單元包括電壓檢測電路32時，電壓檢測電路32包括連接在鎳氫電池單元的 正負極的檢測線321，以及設置在線路板100上、與檢測線321相連的電壓檢測計322。電 壓檢測時，可根據(jù)需要檢測電池組中每個鎳氫電池單元的電壓值，也可檢測連接在某一連 接片上的幾個鎳氫電池單元的電壓值。結合圖3和圖4，檢測線321 —端連接一個連接片 60，另一端通過線路板100上的VC1、VC2或其他電壓檢測引腳接入電壓檢測器322，電壓檢 測器322對連接在該連接片60上的鎳氫電池單元的電壓進行檢測，并將測得的電壓值輸入 控制單元20。例如本實施例的鎳氫電池組共包含5個連接片60，因此采用6條檢測線321分別 連接5個連接片60以及鎳氫電池組的負極，圖2中不同序號的檢測線321分別連接圖3和 圖4中帶有相應序號的連接片60 (連接在各連接片60上標有相應序號的位置)，即序號為 3的檢測線321連接鎳氫電池組的負極，序號為4-8的檢測線321相應地連接序號為4_8的 連接片60。進一步地，為了避免過流充電導致的安全隱患，電壓檢測線路321中還包括過流 保護片50，如圖2-圖4所示，每條檢測線321都對應地連接過流保護片50，能夠在電流過 大時自動斷開電路，從而保護鎳氫電池組的安全。
5[0040]檢測單元包括充放狀態(tài)檢測電路33時，該電路中包含與現(xiàn)有技術相同的充放狀 態(tài)檢測芯片，能夠直接檢測電池組的充電電流，如果充電電流大于零則向控制單元20輸出 電池組處于充電狀態(tài)的工作狀態(tài)參數(shù)，如果充電電流小于零則向控制單元20輸出電池組 處于放電狀態(tài)的工作狀態(tài)參數(shù)?？刂茊卧?0為CPU(中央處理器)、單片機、PLC(可編程控制器)等器件，能夠接 收來自不同檢測單元的工作狀態(tài)參數(shù)后，將其轉換成相應的電信號發(fā)送給顯示單元40，顯 示單元40為一顯示屏，可根據(jù)得到的電信號將檢測的各種工作狀態(tài)參數(shù)進行顯示以便工 作人員查看。例如工作人員可參照顯示單元40顯示的電池組內(nèi)部或外部的溫度值判斷電池組 的散熱狀態(tài)，參照鎳氫電池單元的電壓值判斷其剩余容量，并了解目前電池組處于充電狀 態(tài)還是放電狀態(tài)，還可根據(jù)這些工作狀態(tài)參數(shù)進行相應的設備調(diào)整和維護，從而保證用電 設備的正常工作。線路板100還包括指示燈101，用于顯示電池組的工作狀態(tài)；序號為1和2的連接 線分別用于連接電池組的負極和正極，其中正極連接線還連接保險插座103，同樣起到避免 電池過充的作用。根據(jù)具體需要，顯示單元40和告警單元41可設置在線路板100上，或者設置在線 路板100外部。如圖5-圖7所示，本實用新型的鎳氫電池組中的鎳氫電池單元10包括至少兩層， 上下兩個鎳氫電池單元10之間通過環(huán)氧板面墊80隔開，每個鎳氫電池單元10與連接片60 相連的端面也貼設環(huán)氧板面墊80。該環(huán)氧板面墊80的形狀如圖7所示，用于各個鎳氫電池 單元10之間的絕緣。本實用新型的鎳氫電池組還包括PVC(聚氯乙烯)熱縮管套11，該PVC熱縮套管 11上具有多個電池固定位，每個鎳氫電池單元10嵌套在一個電池固定位中，能夠起到良好 的防水保護作用，電池組的上部、中部和下部分別還設有上支架71、中支架72和下支架73， 這些支架之間采用螺釘緊固連接，用于對安裝在PVC熱縮套管11內(nèi)的多個鎳氫電池單元10 進行定位，使其組合成一個牢固的整體。優(yōu)選地，每個鎳氫電池單元10表面還套有獨立的 熱縮套管，能夠進一步加強鎳氫電池單元10的防水保護。與傳統(tǒng)的鉛酸電池相比，鎳氫電池單元不僅具有能量密度高、耐沖擊好、工作壽命 長、耐過充過放能力和電荷保持能力強等特點，形成的鎳氫電池組能夠廣泛應用于各類電 子產(chǎn)品和大型電器設備的供電，而且由于電池內(nèi)部不含有毒有害的重金屬，在電池生產(chǎn)、使 用和廢棄各個環(huán)節(jié)中不會污染環(huán)境，材料容易回收利用，因此具有良好的環(huán)保性能。本實用新型利用檢測裝置，對鎳氫電池組在工作過程中的各種工作狀態(tài)參數(shù)進行 自動檢測，實現(xiàn)了對鎳氫電池組的智能化控制，便于工作人員及時、準確地掌握鎳氫電池組 的工作狀態(tài)，并根據(jù)檢測結果對鎳氫電池組進行有效地調(diào)控和維護，尤其是鎳氫電池組應 用在通訊基站、儲備電源、應急電源、軍工設備等領域為大型設備供電時，本實用新型的鎳 氫電池組能夠保障對用電設備的正常供電，避免對設備的業(yè)務運行造成影響。進一步地，本實用新型還采用專用塑膠制成的保護層對整個鎳氫電池組進行封 裝，例如專用塑膠優(yōu)選美國通用公司生產(chǎn)的C2950原材料，由PC(聚碳酸酯)/ABS(丙烯 腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物)合成，這些專用塑膠具有防水、耐寒、抗紫外線、耐高溫等優(yōu)
6勢，采用該材料塑膠材料對整個鎳氫電池組進行封裝后，能夠起到耐高/低溫、耐重物沖擊 和跌落保護等作用，便于鎳氫電池組根據(jù)具體要求(例如軍工要求、應急通訊要求等)應用 于各種特殊環(huán)境，例如低溫環(huán)境、高溫環(huán)境、潮濕環(huán)境等基于氣候或人為因素形成的惡劣環(huán) 境，因此用途更加廣泛。 以上內(nèi)容是結合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定 本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬 于本實用新型的保護范圍。
權利要求一種帶有檢測裝置的鎳氫電池組，包括多個相互電連接的鎳氫電池單元，其特征在于，所述檢測裝置包括控制單元、顯示單元和至少一個檢測單元；檢測單元用于檢測所述鎳氫電池組當前的工作狀態(tài)參數(shù)，并將所述工作狀態(tài)參數(shù)傳輸給控制單元；控制單元用于控制所述顯示單元輸出所述工作狀態(tài)參數(shù)。
2.如權利要求1所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述鎳氫電池組還包括線路板，所述 控制單元設置在所述線路板上。
3.如權利要求2所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述檢測單元包括溫度傳感器，所述 工作狀態(tài)參數(shù)為溫度值。
4.如權利要求3所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述溫度傳感器包括溫度探頭和與 所述溫度探頭連接的溫度檢測器，所述溫度探頭設置在所述鎳氫電池單元的一側，或者設 置在所述鎳氫電池組的外部，所述溫度檢測器設置在所述線路板上。
5.如權利要求2所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述檢測單元包括電壓檢測電路，所 述電壓檢測電路包括設置在所述線路板上、且與所述鎳氫電池單元相連的電壓檢測計，所 述工作狀態(tài)參數(shù)為電壓值。
6.如權利要求5所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述電壓檢測電路中還包括過流保 護片。
7.如權利要求2所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述檢測單元包括充放狀態(tài)檢測電 路，所述工作狀態(tài)參數(shù)為充電狀態(tài)或放電狀態(tài)。
8.如權利要求1至7中任一項所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述檢測裝置還包括告 警單元；所述控制單元中預存工作狀態(tài)閥值，用于接收所述檢測單元檢測的工作狀態(tài)參數(shù) 后，將所述工作狀態(tài)參數(shù)與所述工作狀態(tài)閥值進行比較，并根據(jù)比較結果發(fā)送報警信號給 告警單元；告警單元用于輸出所述報警信號。
9.如權利要求1至7中任一項所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述控制單元為中央處 理器、單片機或可編程控制器。
10.如權利要求1至7中任一項所述的鎳氫電池組，其特征在于，所述鎳氫電池組還包 括PVC熱縮套管，所述PVC熱縮套管包括多個電池安裝位，每個鎳氫電池單元嵌套在一個電 池安裝位中。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有檢測裝置的鎳氫電池組，包括多個相互電連接的鎳氫電池單元，檢測裝置包括控制單元、顯示單元和至少一個檢測單元；檢測單元用于檢測所述鎳氫電池組當前的工作狀態(tài)參數(shù)，并將所述工作狀態(tài)參數(shù)傳輸給控制單元；控制單元用于控制所述顯示單元輸出所述工作狀態(tài)參數(shù)。本實用新型對鎳氫電池組在工作過程中的各種工作狀態(tài)參數(shù)進行自動檢測，實現(xiàn)了對鎳氫電池組的智能化控制。該鎳氫電池組不會污染環(huán)境，材料容易回收利用，具有良好的環(huán)保性能；且便于工作人員根據(jù)檢測結果對鎳氫電池組進行有效地調(diào)控和維護，尤其當鎳氫電池組應用在通訊基站、儲備電源、應急電源、軍工設備等領域為大型設備供電時，能夠保障用電設備的正常供電。
文檔編號H01M10/48GK201754422SQ20102026132
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權日2010年7月16日
發(fā)明者劉向軍, 吳合年, 黃金鋒 申請人:深圳市三俊電池有限公司