一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其包括多個(gè)鋰離子電池和智能檢測(cè)模塊，智能檢測(cè)模塊包括電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、微處理器、報(bào)警單元和顯示屏，電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報(bào)警單元的輸入端和顯示屏的輸入端接于微處理器的輸出端；電壓數(shù)據(jù)采集單元的輸入端、溫度數(shù)據(jù)采集單元的輸入端以及容量數(shù)據(jù)采集單元的輸入端均連接至各鋰離子電池的輸出端。
【專利說(shuō)明】
一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰電池PACK技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鋰電池具有體積小、放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、重量輕及無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)，目前已逐漸替代鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池，廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。
[0003]但是鋰電池自身有著如下問(wèn)題:鋰電池對(duì)充放電要求很高，當(dāng)過(guò)充電發(fā)生時(shí)，電解質(zhì)會(huì)被分解，而使得電池內(nèi)部的溫度與壓力上升；當(dāng)過(guò)放電發(fā)生時(shí)，負(fù)極中電解材質(zhì)銅會(huì)熔化而造成內(nèi)部短路，使溫度增加；當(dāng)外部電路短路或放電電流過(guò)大時(shí)，由于高內(nèi)阻的特性，電池內(nèi)部功率消耗增加，溫度亦會(huì)上升，可能引起電解液的氧化或分解，導(dǎo)致電池壽命縮短；當(dāng)以上情況發(fā)生時(shí)，鋰離子電池壓力與熱量大量增加，容易產(chǎn)生火花、燃燒甚至爆炸，因此，鋰離子電池一般都加有保護(hù)板(保護(hù)電路)。
[0004]目前現(xiàn)有的保護(hù)板，不能實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)監(jiān)控，也不能實(shí)時(shí)顯示其現(xiàn)時(shí)的電池組情況(各種數(shù)據(jù))。如果要查看目前電池組的容量，還得拿去分容，量電壓還得拿去一條一條線的用萬(wàn)用表測(cè)量，具有操作過(guò)程復(fù)雜，且專業(yè)程度高、不易操作等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]因此，針對(duì)上述的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，增設(shè)智能檢測(cè)模塊，電池組在使用過(guò)程中，通過(guò)智能檢測(cè)模塊時(shí)刻監(jiān)測(cè)電池組的相關(guān)數(shù)據(jù)(溫度、電壓、容量、使用電流等數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，如果出現(xiàn)異常，即報(bào)警指示并使主組通路停止工作，保障安全。其智能檢測(cè)模塊不僅可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)智能監(jiān)測(cè)，而且易于操作，以解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，包括多個(gè)鋰離子電池和智能檢測(cè)模塊，智能檢測(cè)模塊包括電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、微處理器、報(bào)警單元和顯示屏，電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報(bào)警單元的輸入端和顯示屏的輸入端接于微處理器的輸出端；電壓數(shù)據(jù)采集單元的輸入端、溫度數(shù)據(jù)采集單元的輸入端以及容量數(shù)據(jù)采集單元的輸入端均連接至各鋰離子電池的輸出端。
[0007]作為一個(gè)優(yōu)選的方案，所述溫度數(shù)據(jù)采集單元包括第一溫度采集電路和第二溫度采集電路，第一溫度采集電路和第二溫度采集電路并聯(lián)連接，第一溫度采集電路和第二溫度采集電路的結(jié)構(gòu)相同，第一溫度采集電路包括一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)和一電阻，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器一端和電阻的一端連接，并連接至微處理器，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器的另一端接地，電阻的另一端連接至電源。優(yōu)選的，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器和電阻的阻值均為100K。
[0008]作為一個(gè)可行的方案，所述電壓數(shù)據(jù)采集單元采用電阻分壓電路實(shí)現(xiàn)。
[0009]作為一個(gè)可行的方案，微處理器采用型號(hào)為SN8F5078的芯片實(shí)現(xiàn)。所述顯示屏采用LED顯示屏實(shí)現(xiàn)。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，智能檢測(cè)模塊還包括鍵盤，鍵盤的輸出端接于微處理器的輸入端。
[0011]智能檢測(cè)模塊對(duì)電池組的各鋰離子電池的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并顯示其溫度、電壓、容量、使用電流，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。當(dāng)電池組出現(xiàn)溫度局部過(guò)高電壓不匹配超出監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)范圍(監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)范圍可以由用戶在微處理器上預(yù)設(shè))，進(jìn)行報(bào)警提示，并切斷電路進(jìn)行保護(hù)。通過(guò)該智能檢測(cè)模塊用戶可直接了解當(dāng)前電池的狀態(tài)，使使用該鋰離子電池組的電子設(shè)備更安全。另外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)和推廣，具有很好的實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組的原理框圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的智能檢測(cè)模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)的鋰離子電池組存在著如下缺點(diǎn):電池循環(huán)N周后，電池狀態(tài)不明確，當(dāng)前剩余容量，當(dāng)前電池組內(nèi)部的電壓匹配程度，具體循環(huán)次數(shù)周期等狀態(tài)得不到體現(xiàn)，不能給用戶以直觀的提示。本實(shí)用新型正式為了解決該問(wèn)題而提出的。
[0016]作為一個(gè)具體的實(shí)例，參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，包括多個(gè)鋰離子電池和智能檢測(cè)模塊，智能檢測(cè)模塊包括電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、微處理器、報(bào)警單元、鍵盤和顯示屏，電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報(bào)警單元的輸入端和顯示屏的輸入端接于微處理器的輸出端；電壓數(shù)據(jù)采集單元的輸入端、溫度數(shù)據(jù)采集單元的輸入端以及容量數(shù)據(jù)采集單元的輸入端均連接至各鋰離子電池的輸出端，鍵盤的輸出端接于微處理器的輸入端。
[0017]作為一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)方案，參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中的微處理器采用型號(hào)為SN8F5078的芯片Ul實(shí)現(xiàn)，顯示屏采用LED顯示屏(128點(diǎn)陣)實(shí)現(xiàn)。電壓數(shù)據(jù)采集單元采用多個(gè)電阻分壓電路實(shí)現(xiàn)，電阻分壓電路數(shù)量根據(jù)電池的數(shù)量而設(shè)置，參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，其電池包內(nèi)設(shè)有86、85、84、83、82、81等電池，電壓數(shù)據(jù)采集單元包括電阻1?3、電阻1?4、電阻1?5、電阻1?6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16;其中，電阻R3的一端連接電池包的B+端，電阻R3的另一端和電阻R4的一端連接，并連接至芯片Ul的BV-7引腳，電阻R4的另一端接地；電阻R5的一端連接至電池B6，電阻R5的另一端和電阻R6的一端連接，并連接至芯片Ul的BV-6引腳，電阻R6的另一端接地；電阻R7的一端連接至電池B5，電阻R7的另一端和電阻R8的一端連接，并連接至芯片Ul的BV-5引腳，電阻R8的另一端接地；電阻R9的一端連接至電池B4，電阻R9的另一端和電阻RlO的一端連接，并連接至芯片Ul的BV-4引腳，電阻RlO的另一端接地；電阻Rl I的一端連接至電池B3，電阻Rl I的另一端和電阻R12的一端連接，并連接至芯片Ul的BV-3引腳，電阻R12的另一端接地；電阻R13的一端連接至電池B2，電阻R13的另一端和電阻R14的一端連接，并連接至芯片Ul的BV-2引腳，電阻Rl 4的另一端接地；電阻Rl 5的一端連接至電池BI，電阻Rl 5的另一端和電阻Rl 6的一端連接，并連接至芯片Ul的BV-1引腳，電阻R16的另一端接地。
[0018]另外，溫度數(shù)據(jù)采集單元包括第一溫度采集電路和第二溫度采集電路，第一溫度米集電路和第二溫度米集電路并聯(lián)連接。本實(shí)施例中，第一溫度米集電路和第二溫度米集電路的結(jié)構(gòu)相同。第一溫度采集電路包括負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)R2和電阻Rl，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器R2的一端和電阻Rl的一端連接，并連接至芯片Ul的TEMP-1引腳，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器R2的另一端接地，電阻Rl的另一端連接至電源5V。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器R2和電阻Rl的阻值均為100K。第二溫度采集電路包括負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器R18和電阻R17，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器R18的一端和電阻R17的一端連接，并連接至芯片Ul的TEMP-2引腳，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器R18的另一端接地，電阻R17的另一端連接至電源5V。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器Rl 8和電阻Rl 7的阻值均為10K。
[0019]智能檢測(cè)模塊使用戶實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前電池狀態(tài)，并可通過(guò)顯示器和鍵盤進(jìn)行方便的人機(jī)對(duì)話，當(dāng)有故障時(shí)或者當(dāng)電池組出現(xiàn)溫度局部過(guò)高電壓不匹配超出監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警提示，并切斷電路回路進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)還通知用戶進(jìn)行處理，智能檢測(cè)模塊的增加，使得電池組的設(shè)計(jì)更加人性化，使用時(shí)更安全。
[0020]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其特征在于:包括多個(gè)鋰離子電池和智能檢測(cè)模塊，智能檢測(cè)模塊包括電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、微處理器、報(bào)警單元和顯示屏，電壓數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、容量數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報(bào)警單元的輸入端和顯示屏的輸入端接于微處理器的輸出端；電壓數(shù)據(jù)采集單元的輸入端、溫度數(shù)據(jù)采集單元的輸入端以及容量數(shù)據(jù)采集單元的輸入端均連接至各鋰離子電池的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其特征在于:智能檢測(cè)模塊還包括鍵盤，鍵盤的輸出端接于微處理器的輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述溫度數(shù)據(jù)采集單元包括第一溫度采集電路和第二溫度采集電路，第一溫度采集電路和第二溫度采集電路并聯(lián)連接，第一溫度采集電路和第二溫度采集電路的結(jié)構(gòu)相同，第一溫度采集電路包括一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器和一電阻，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器一端和電阻的一端連接，并連接至微處理器，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器的另一端接地，電阻的另一端連接至電源。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器和電阻的阻值均為100K。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述電壓數(shù)據(jù)采集單元采用電阻分壓電路實(shí)現(xiàn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述微處理器采用型號(hào)為SN8F5078的芯片實(shí)現(xiàn)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有智能監(jiān)測(cè)功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述顯示屏采用LED顯示屏實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H01M10/48GK205543142SQ201620200468
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】呂珍建
【申請(qǐng)人】深圳市誠(chéng)卓能源科技有限公司