一種自監測智能蓄電池組的制作方法
【專利摘要】一種自監測智能蓄電池組，由蓄電池單體串聯而成，各蓄電池單體內設有電壓測量電路、溫度測量電路和單片機，電壓測量電路與單片機相連以測定蓄電池端電壓，溫度測量電路與單片機相連以測定蓄電池體內溫度，各蓄電池體內還設有通訊電路與單片機相連，其特征在于，在蓄電池組內一端的蓄電池單體內還設有電流放電電路，所述電流放電電路與該蓄電池單體的正極端子和蓄電池組內另一端的蓄電池單體的負極端子相連并與所述單片機相連，或者所述放電電路與該蓄電池單體的負極端子和蓄電池組內另一端的蓄電池單體的正極端子相連并與所述單片機相連，所述各蓄電池單體的通訊電路經通訊端口并聯至上位機。
【專利說明】—種自監測智能蓄電池組
【技術領域】
[0001]本發明涉及蓄電池領域，具體而言涉及一種監測自身狀態的智能蓄電池組。
【背景技術】
[0002]近年來，對蓄電池電壓、溫度等狀態的監測由以前粗略的體外監測發展到較為精確的體內監測，比如溫度監測，對蓄電池體表溫度的監測數據容易受到外部環境的影響而變得不太準確，但是將傳感器和監測電路設置在蓄電池體內，就可以將干擾因素進行排除，得到較為準確的溫度數據。如發明專利申請201110290819.2公開了一種具有報警功能的蓄電池體，包括殼體和設置在殼體內的蓄電池，在殼體內設置有蓄電池狀態測控電路，發聲電路、發光電路與測控電路相連以輸出測控結果。該蓄電池不僅能夠測控多個蓄電池狀態參數，如溫度、電壓、內阻等，而且在瀕于危險的狀況下能夠有效報警。很明顯，將這樣的蓄電池體串聯起來就可以得到能夠監測自身狀態的蓄電池組，但是在蓄電池組內的每個蓄電池單體內都分別設置內阻測量電路，沒有充分利用蓄電池的電流共有的特點，使得制造成本偏高，這樣的測控電路設計尤其不適合構建造價低廉的中低端蓄電池組。
實用新型內容
[0003]本發明的目的是提供一種自監測智能蓄電池組，該蓄電池組充分利用放電時各單體電流相同的特點，簡化內阻測量電路，既能保證測量的準確性，又有效降低制造成本。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案:
[0005]一種自監測智能蓄電池組，由蓄電池單體串聯而成，各蓄電池單體內設有電壓測量電路、溫度測量電路和單片機，電壓測量電路與單片機相連以測定蓄電池端電壓，溫度測量電路與單片機相連以測定蓄電池體內溫度，各蓄電池體內還設有通訊電路與單片機相連，其特征在于，在蓄電池組內一端的蓄電池單體內還設有電流放電電路，所述電流放電電路與該蓄電池單體的正極端子和蓄電池組內另一端的蓄電池單體的負極端子相連并與所述單片機相連，或者所述放電電路與該蓄電池單體的負極端子和蓄電池組內另一端的蓄電池單體的正極端子相連并與所述單片機相連，所述各蓄電池單體的通訊電路經通訊端口并聯至上位機。
[0006]所述蓄電池組內一端的蓄電池單體還設有獨立放電端子，獨立放電端子與所述電流放電電路一端相連，所述電流放電電路另一端與該蓄電池單體的正極端子相連且獨立放電端子還與所述蓄電池組內另一端的蓄電池單體的負極端子相連，或者所述電流放電電路另一端與該蓄電池單體的負極端子相連且獨立放電端子還與所述蓄電池組內另一端的蓄電池單體的正極端子相連。
[0007]所述電流放電電路包括相串聯的放電電阻、保險管或保險絲以及MOS管，其中MOS管的控制端與所述單片機相連。
[0008]所述各蓄電池單體內的電壓測量電路、溫度測量電路和單片機所用的電源均取自各自的蓄電池單體，并由獨立開關控制電源通斷。[0009]所述各蓄電池單體的通訊電路在各蓄電池單體上設有兩個并聯的通訊端口。
[0010]從上述的技術方案可以看出，每個蓄電池單體內設置電壓、溫度測量電路，能夠測量各單體的電壓、溫度參數，在一端蓄電池單體內部設置電流放電電路并使電池組整體統一放電，可以獲得放電時流過各個蓄電池單體的電流，進而結合各蓄電池單體的電壓推算出內阻。本發明避免了在每個蓄電池單體內部設置內阻測量電路，節約了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為一端的蓄電池單體內部結構示意圖；
[0012]圖2為一端的蓄電池單體內部電路原理示意圖；
[0013]圖3為其余的蓄電池單體內部結構示意圖；
[0014]圖4為其余的蓄電池單體內部電路原理示意圖；
[0015]圖5為電流放電電路示意圖；
[0016]圖6為本發明外部結構示意圖；
[0017]圖7為電壓測量電路原理圖；
[0018]圖8為溫度測量電路原理圖；
[0019]圖9為通訊電路原理圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖，對本發明做進一步說明:
[0021]本智能蓄電池組由若干蓄電池單體串聯而成，為敘述方便，分成一端的蓄電池單體和其余的蓄電池單體，其余的蓄電池單體一般為多塊，所述兩種蓄電池單體均包括外殼、設置外殼內的將化學能和電能相互轉化的蓄電池以及用于測量的電路，如電壓測量電路，溫度測量電路等，具體分述如下:
[0022]圖1、圖2顯示的為一端蓄電池單體的結構和電路原理。外殼I內的蓄電池具有正極2和負極3，正負極之間串聯測量開關4和單片機5，單片機5芯片、存儲器等部件組合而成，能進行編程，運算和控制，電壓測量電路6包括電壓轉換電路、數模轉換電路，其中模數轉換電路通過單片機總線和單片機相連(圖7)。溫度測量電路7包括溫度傳感器、數模轉換電路，其中數模轉換電路通過單片機總線和單片機相連(圖8)，通訊電路8通過光耦與單片機5通訊口連接，通訊電路8在外部設有兩個并聯端口，以便在不同的蓄電池單體之間連接，還可以與上位機相連，實現各蓄電池單體與上位機之間的通信。電流放電電路9兩端分別與本蓄電池正極(當該塊蓄電池處于高電勢時，圖1所示)和另一端的蓄電池負極相連，或者與本蓄電池負極(當該塊蓄電池處于低電勢時)和另一端的蓄電池正極相應以組成完整的放電回路，電流放電電路9與單片機5相連，單片機5用于控制放電電路9的放電電流并根據放電電流和該蓄電池的端電壓測定蓄電池的內阻。電流放電電路9有多種實現方式，如可以串聯放電電阻、保險管(或保險絲)和MOS管，MOS管的控制端與單片機5相連。為了使用方便和產品規范，在制作蓄電池單體時，設置獨立放電端子10，電流放電電路9 一端與蓄電池正極2 (當該塊蓄電池處于高電勢時，圖1所示)或負極3 (當該塊蓄電池處于低電勢時)相連，另一端連接獨立放電端子10，整個蓄電池內部測量電路所用電源均取自本蓄電池單體本身，如圖5所示。[0023]如圖3、圖4顯示的是蓄電池組內其余的蓄電池單體的結構和電路原理。外殼11內的蓄電池具有正極12和負極13，正負極之間串聯測量開關14和單片機15，電壓測量電路16，溫度測量電路17，通訊電路18通過光耦與單片機15連接，通訊電路18在外部設有兩個并聯端口，以便將不同的蓄電池單體與上位機之間連接起來，實現各蓄電池單體與上位機之間的通信(圖9)。
[0024]由一端的蓄電池單體和其余的蓄電池單體進行串聯組成蓄電池組，同時各通訊電路的端口經通訊線116進行級聯，如圖6、圖1所示。以四塊蓄電池組成蓄電池組為例進行說明。一端的蓄電池單體為111，其余的蓄電池單體為蓄電池單體112、蓄電池單體113和蓄電池單體114，獨立放電端子10與另一端的蓄電池單體114的正極端子或負極端子將導線115相連，具體而言，當一端的蓄電池單體111處于電池串高電勢時獨立放電端子10與正極2電連接時，便再與蓄電池單體114的負極相連；當一端的蓄電池單體111處于電池串低電勢時獨立放電端子10與負極3電連接時，便再與蓄電池單體114的正極相連，這樣與電流放電電路9和開關4即形成完成的放電回路。放電電流作為各蓄電池單體的共同電流，各個蓄電池單體以此電路和各自測量的電壓數據為基礎，推算出各個蓄電池的內阻。
[0025]上述實施例只是對本發明的一個說明，而不是對本發明的限制，在本發明的構思下，任何未經實質變換的技術方案，均受本發明的保護。
【權利要求】
1.一種自監測智能蓄電池組，由蓄電池單體串聯而成，各蓄電池單體內設有電壓測量電路、溫度測量電路和單片機，電壓測量電路與單片機相連以測定蓄電池端電壓，溫度測量電路與單片機相連以測定蓄電池體內溫度，各蓄電池體內還設有通訊電路與單片機相連，其特征在于，在蓄電池組內一端的蓄電池單體內還設有電流放電電路，所述電流放電電路與該蓄電池單體的正極端子和蓄電池組內另一端的蓄電池單體的負極端子相連并與所述單片機相連，或者所述放電電路與該蓄電池單體的負極端子和蓄電池組內另一端的蓄電池單體的正極端子相連并與所述單片機相連，所述各蓄電池單體的通訊電路經通訊端口并聯至上位機。
2.如權利要求1所述的自監測智能蓄電池組，其特征在于，所述蓄電池組內一端的蓄電池單體還設有獨立放電端子,獨立放電端子與所述電流放電電路一端相連,所述電流放電電路另一端與該蓄電池單體的正極端子相連且獨立放電端子還與所述蓄電池組內另一端的蓄電池單體的負極端子相連，或者所述電流放電電路另一端與該蓄電池單體的負極端子相連且獨立放電端子還與所述蓄電池組內另一端的蓄電池單體的正極端子相連。
3.如權利要求1或2所述的自監測智能蓄電池組，其特征在于，所述電流放電電路包括相串聯的放電電阻、保險管或保險絲以及MOS管，其中MOS管的控制端與所述單片機相連。
4.如權利要求3所述的自監測智能蓄電池組，其特征在于，所述各蓄電池單體內的電壓測量電路、溫度測量電路和單片機所用的電源均取自各自的蓄電池單體，并由獨立開關控制電源通斷。
5.如權利要求4所述的自監測智能蓄電池組，其特征在于，所述各蓄電池單體的通訊電路在各蓄電池單體上設有兩個并聯的通訊端口。
【文檔編號】H01M10/48GK203481335SQ201320586999
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】薛占鈺, 邢進春, 趙雅威, 畢根平, 安曉培 申請人:保定鈺鑫電氣科技有限公司