一種具有智能監測功能的鋰離子電池組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種具有智能監測功能的鋰離子電池組，其包括多個鋰離子電池和智能檢測模塊，智能檢測模塊包括電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元、微處理器、報警單元和顯示屏，電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報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；電壓數據采集單元的輸入端、溫度數據采集單元的輸入端以及容量數據采集單元的輸入端均連接至各鋰離子電池的輸出端。
【專利說明】
一種具有智能監測功能的鋰離子電池組
技術領域
[0001]本實用新型涉及鋰電池PACK技術領域，具體涉及一種具有智能監測功能的鋰離子電池組。
【背景技術】
[0002]由于鋰電池具有體積小、放電電壓穩定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲存壽命長、無記憶效應、重量輕及無公害等優點，目前已逐漸替代鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池，廣泛應用于各種場合。
[0003]但是鋰電池自身有著如下問題:鋰電池對充放電要求很高，當過充電發生時，電解質會被分解，而使得電池內部的溫度與壓力上升；當過放電發生時，負極中電解材質銅會熔化而造成內部短路，使溫度增加；當外部電路短路或放電電流過大時，由于高內阻的特性，電池內部功率消耗增加，溫度亦會上升，可能引起電解液的氧化或分解，導致電池壽命縮短；當以上情況發生時，鋰離子電池壓力與熱量大量增加，容易產生火花、燃燒甚至爆炸，因此，鋰離子電池一般都加有保護板(保護電路)。
[0004]目前現有的保護板，不能實現時時監控，也不能實時顯示其現時的電池組情況(各種數據)。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用表測量，具有操作過程復雜，且專業程度高、不易操作等缺陷。
【實用新型內容】
[0005]因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種具有智能監測功能的鋰離子電池組，增設智能檢測模塊，電池組在使用過程中，通過智能檢測模塊時刻監測電池組的相關數據(溫度、電壓、容量、使用電流等數據顯示在屏幕上，如果出現異常，即報警指示并使主組通路停止工作，保障安全。其智能檢測模塊不僅可實現主動智能監測，而且易于操作，以解決現有技術之不足。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是，一種具有智能監測功能的鋰離子電池組，包括多個鋰離子電池和智能檢測模塊，智能檢測模塊包括電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元、微處理器、報警單元和顯示屏，電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報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；電壓數據采集單元的輸入端、溫度數據采集單元的輸入端以及容量數據采集單元的輸入端均連接至各鋰離子電池的輸出端。
[0007]作為一個優選的方案，所述溫度數據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連接，第一溫度采集電路和第二溫度采集電路的結構相同，第一溫度采集電路包括一負溫度系數熱敏電阻器(NTC)和一電阻，負溫度系數熱敏電阻器一端和電阻的一端連接，并連接至微處理器，負溫度系數熱敏電阻器的另一端接地，電阻的另一端連接至電源。優選的，負溫度系數熱敏電阻器和電阻的阻值均為100K。
[0008]作為一個可行的方案，所述電壓數據采集單元采用電阻分壓電路實現。
[0009]作為一個可行的方案，微處理器采用型號為SN8F5078的芯片實現。所述顯示屏采用LED顯示屏實現。
[0010]為了實現人機交互，智能檢測模塊還包括鍵盤，鍵盤的輸出端接于微處理器的輸入端。
[0011]智能檢測模塊對電池組的各鋰離子電池的運行狀態時時監測，并顯示其溫度、電壓、容量、使用電流，對其數據進行記錄和存儲。當電池組出現溫度局部過高電壓不匹配超出監測標準范圍(監測標準范圍可以由用戶在微處理器上預設)，進行報警提示，并切斷電路進行保護。通過該智能檢測模塊用戶可直接了解當前電池的狀態，使使用該鋰離子電池組的電子設備更安全。另外，本實用新型結構簡單，易于實現和推廣，具有很好的實用性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的具有智能監測功能的鋰離子電池組的原理框圖；
[0013]圖2為本實用新型的智能檢測模塊的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0014]現結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0015]現有技術的鋰離子電池組存在著如下缺點:電池循環N周后，電池狀態不明確，當前剩余容量，當前電池組內部的電壓匹配程度，具體循環次數周期等狀態得不到體現，不能給用戶以直觀的提示。本實用新型正式為了解決該問題而提出的。
[0016]作為一個具體的實例，參見圖1，本實用新型的一種具有智能監測功能的鋰離子電池組，包括多個鋰離子電池和智能檢測模塊，智能檢測模塊包括電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元、微處理器、報警單元、鍵盤和顯示屏，電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報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；電壓數據采集單元的輸入端、溫度數據采集單元的輸入端以及容量數據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]作為一個具體的實現方案，參見圖2，本實施例中的微處理器采用型號為SN8F5078的芯片Ul實現，顯示屏采用LED顯示屏(128點陣)實現。電壓數據采集單元采用多個電阻分壓電路實現，電阻分壓電路數量根據電池的數量而設置，參見圖2，本實施例中，其電池包內設有86、85、84、83、82、81等電池，電壓數據采集單元包括電阻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，溫度數據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連接。本實施例中，第一溫度米集電路和第二溫度米集電路的結構相同。第一溫度采集電路包括負溫度系數熱敏電阻器(NTC)R2和電阻Rl，負溫度系數熱敏電阻器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，負溫度系數熱敏電阻器R2的另一端接地，電阻Rl的另一端連接至電源5V。負溫度系數熱敏電阻器R2和電阻Rl的阻值均為100K。第二溫度采集電路包括負溫度系數熱敏電阻器R18和電阻R17，負溫度系數熱敏電阻器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，負溫度系數熱敏電阻器R18的另一端接地，電阻R17的另一端連接至電源5V。負溫度系數熱敏電阻器Rl 8和電阻Rl 7的阻值均為10K。
[0019]智能檢測模塊使用戶實時監控當前電池狀態，并可通過顯示器和鍵盤進行方便的人機對話，當有故障時或者當電池組出現溫度局部過高電壓不匹配超出監測標準范圍時，第一時間進行報警提示，并切斷電路回路進行保護，同時還通知用戶進行處理，智能檢測模塊的增加，使得電池組的設計更加人性化，使用時更安全。
[0020]盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有智能監測功能的鋰離子電池組，其特征在于:包括多個鋰離子電池和智能檢測模塊，智能檢測模塊包括電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元、微處理器、報警單元和顯示屏，電壓數據采集單元、溫度數據采集單元、容量數據采集單元、數據存儲單元均和微處理器建立雙向通訊連接，報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；電壓數據采集單元的輸入端、溫度數據采集單元的輸入端以及容量數據采集單元的輸入端均連接至各鋰離子電池的輸出端。2.根據權利要求1所述的具有智能監測功能的鋰離子電池組，其特征在于:智能檢測模塊還包括鍵盤，鍵盤的輸出端接于微處理器的輸入端。3.根據權利要求1或2所述的具有智能監測功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述溫度數據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連接，第一溫度采集電路和第二溫度采集電路的結構相同，第一溫度采集電路包括一負溫度系數熱敏電阻器和一電阻，負溫度系數熱敏電阻器一端和電阻的一端連接，并連接至微處理器，負溫度系數熱敏電阻器的另一端接地，電阻的另一端連接至電源。4.根據權利要求3所述的具有智能監測功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述負溫度系數熱敏電阻器和電阻的阻值均為100K。5.根據權利要求1或2所述的具有智能監測功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述電壓數據采集單元采用電阻分壓電路實現。6.根據權利要求1或2所述的具有智能監測功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述微處理器采用型號為SN8F5078的芯片實現。7.根據權利要求1或2所述的具有智能監測功能的鋰離子電池組，其特征在于:所述顯示屏采用LED顯示屏實現。
【文檔編號】H01M10/48GK205543142SQ201620200468
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】呂珍建
【申請人】深圳市誠卓能源科技有限公司