本发明涉及锂动力电池检测报警领域,具体涉及一种动力电池检测报警系统。
背景技术:
1、随着国家对“新能源汽车财政补贴政策”的变化,三元锂动力电池逐渐取代磷酸铁锂成为主流,电池能量密度以及整车续航里程得到很大的提升,但三元锂动力电池可能引致热失控。热失控指动力电池在工作的时候会发热,当电池温度过高或充电电压过高时,电池内部化学反应会接连发生,产生连锁反应,使电池内压及温度急剧上升,进而引发电池热失控,发生爆炸或燃烧。而安装有三元锂动力电池检测装置的新能源汽车,可预防热失控引起严重的后果,用户使用时更安全。
2、现有的三元锂动力电池检测报警装置主要是对锂动力电池温度以及相应气体浓度进行检测报警,其普遍存在以下问题:
3、1.车体本身和装饰用材会产生甲醛、二甲苯以及苯等气体,可能会触发三元锂动力电池检测报警装置错误报警;
4、2.在温度较高的环境下,三元锂动力电池检测报警装置可能会发出错误报警,影响用户的正常使用;
5、3.汽车发动机盖短暂打开时,外界干扰气体浓度的短暂升高可能会触发误报警;
6、4.在三元锂动力电池检测报警装置失效的时候,车主无法及时发现,可能会引发严重后果。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷,本发明提供一种动力电池检测报警系统,能够灵活设置多项报警值和,包括报警模式的设置,报警温度的设置,报警气体浓度的选择以及报警延时的设置,以适用于不同的使用环境;还具有自检功能,在动力电池检测报警系统失效的第一时间发出报警,提醒用户及时维修或更换。
2、为了解决上述问题,本发明按以下技术方案予以实现的:
3、一种动力电池检测报警系统,包括:
4、电源转换模块,包括电源转换芯片u1和电源转换电路,电源转芯片u1与电源转换电路连接;
5、光电隔离模块,包括光电隔离芯片u2和光电隔离输出电路,光电隔离芯片u2与光电隔离输出电路连接;
6、主控模块,包括控制芯片u3和控制电路,控制芯片u3与控制电路连接;
7、通讯模块,包括通讯芯片u4和通讯电路,通讯芯片u4与通讯电路连接;
8、检测模块,包括气敏检测电路和温度检测电路,其中气敏检测电路与控制芯片u3连接,温度检测电路与控制芯片u3连接;
9、报警模块,包括蜂鸣器报警电路、指示灯报警电路以及自检信号输出电路,其中蜂鸣器报警电路与控制芯片u3连接,指示灯报警电路与控制芯片u3连接,自检信号输出电路与控制芯片u3连接;
10、报警选择模块,其用于设置报警模式和报警值,所述报警选择模块包括操作面板、与操作面板连接的报警输出模式选择电路、与操作面板连接的报警触发浓度选择电路、与操作面板连接的报警触发温度选择电路以及与操作面板连接的报警检测时长选择电路;所述操作面板,其用于设置及显示报警值,包括显示器、若干按键和显示/按键电路;
11、其中,所述电源转换模块,其用于将外部的输入电源转换为动力电池检测报警系统的工作电源;
12、所述光电隔离模块,其用于将通讯模块的工作电源和通讯信号进行光电隔离,光电隔离模块与主控模块连接,光电隔离模块与电源转换模块连接;
13、所述主控模块,其用于控制动力电池检测报警系统的运行和自检,主控模块与电源转换模块连接;
14、所述通讯模块,其用于将报警信号输送到外部设备,通讯模块与光电隔离模块连接;
15、所述检测模块,其用于检测温度值以及co2、co、h2、c2h4、ch4、c2h6和c3h6气体的浓度值,检测模块与主控模块连接,检测模块与电源转换模块连接;
16、所述报警模块,其用于将从主控模块接收到的报警信号转换成声光报警以及自检信号输出,报警模块与主控模块连接,报警模块与电源转换模块连接;
17、所述报警选择模块,其用于设置动力电池检测报警系统的报警值和报警模式,报警选择模块与主控模块连接。
18、优选地,所述主控模块为单片机,所述控制芯片u3为atmega88pa芯片;所述控制芯片u3包括均与电源转换电路连接的4号引脚、6号引脚、18号引脚和20号引脚;所述控制芯片u3包括与连接光电隔离输出电路的13号引脚;所述控制芯片u3包括与连接连接蜂鸣器报警电路的14号引脚;所述控制芯片u3包括与指示灯报警电路连接的7号引脚;所述控制芯片u3包括与自检信号输出电路连接的8号引脚;所述控制芯片u3包括与气敏检测电路连接的25号引脚;所述控制芯片u3包括与连接温度检测电路连接的24号引脚;所述控制芯片u3包括与报警输出模式选择电路连接的32号引脚;所述控制芯片u3包括与报警触发温度选择电路连接的1号引脚;所述控制芯片u3包括与报警触发浓度选择电路连接的9号引脚;所述控制芯片u3包括与报警检测时长选择电路连接的10号引脚;
19、优选地,所述电源转换芯片u1为lm2596芯片;所述电源转换电路包括极性电容c1和极性电容c2、电容c3和电容c4、指示灯led1、上拉电阻r1、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4和二极管d5;所述电源转换芯片u1的1号引脚用于连接外部的输入电源,极性电容c2的正极连接电源转换芯片u1的1号引脚,极性电容c2的负极接地;所述电源转换芯片u1的4号引脚连接控制芯片u3;所述电感l1的一端连接电源转换芯片u1的2号引脚,电感l1的另一端连接极性电容c1的正极,极性电容c1的负极接地,二极管d3的负极连接电源转换芯片u1的2号引脚,二极管d3的正极接地;所述电源转换芯片u1的3号引脚接地;所述电源转换芯片u1的5号引脚接地;指示灯led1的正极通过上拉电阻r1与电源转换芯片u1的4号引脚连接,指示灯led1的负极接地,电容c4的一端连接指示灯led1,电容c4的另一端连接电阻r1。
20、优选地,所述光电隔离芯片u2为tlp521-1芯片;所述光电隔离输出电路包括电阻r9、电容c5、复合二极管d7和复合二极管d8;所述光电隔离芯片u2的1号引脚通过电阻r9与控制芯片u3连接;所述电容c5的一端连接光电隔离芯片u2的1号引脚,电容c5的另一端连接光电隔离芯片u2的2号引脚;所述光电隔离芯片u2的2号引脚接地;所述复合二极管d7的一端连接光电隔离芯片u2的3号引脚,复合二极管d7的另一端连接光电隔离芯片u2的4号引脚,复合二极管d7的另一端还连接复合二极管d8;所述复合二极管d8的一端连接光电隔离芯片u2的4号引脚,复合二极管d8的另一端分别连接光电隔离芯片u2的3号引脚,复合二极管d8的另一端还连接复合二极管d7。
21、优选地,所述蜂鸣器报警电路包括蜂鸣器buzi、npn三极管q1、电阻r8、电阻r7、电阻r31以及电容c13;所述电阻r31的一端连接蜂鸣器buzi的1号引脚,电阻r31的另一端连接蜂鸣器buzi的2号引脚;所述蜂鸣器buzi的2号引脚与电源转换模块连接,蜂鸣器buzi的1号引脚连接npn三极管q1的集电极,npn三极管q1的基极通过电阻r7连接控制芯片u3的14号引脚;所述电阻r8的一端连接npn三极管q1的基极,电阻r8的另一端接地;所述电容c13的一端连接npn三极管q1的基极,电容c13的另一端接地,npn三极管q1的发射极接地。
22、优选地,所述指示灯报警电路包括指示灯led2以及上拉电阻r19;所述指示灯led2的正极通过上拉电阻r19连接电源转换模块,上拉电阻r19使指示灯led2处于常态电压,指示灯led2的负极连接控制芯片u3的7号引脚。
23、优选地,所述自检信号输出电路包括复合二极管d6、电阻r10、电阻r20、电容c6、继电器k1和npn三极管q2;所述继电器k1包括线圈k1a、开关k1b和开关k1c;所述线圈k1a的正极连接外部输入电源,线圈k1a的负极连接npn三极管q2的集电极,复合二极管d6的一端连接q2的集电极,复合二极管d6的另一端连接线圈k1a的正极,npn三极管q2的基极通过电阻r10连接控制芯片u3的8号引脚,npn三极管q2的发射极接地;所述下拉电阻r20的一端连接npn三极管q2的基极,下拉电阻r20的另一端接地;所述电容c6的一端连接npn三极管q2的基极,电容c6的另一端接地;所述控制芯片u3进行自检,控制芯片u3将自检信号输送到自检信号输出电路,自检信号经过自检信号输出电路将输送至外部设备。
24、优选地,所述气敏检测电路包括气敏传感器se1、电阻r4、电阻r5以及电容c15;所述气敏传感器se1的2号引脚与电源转换模块连接,气敏传感器se1的5号引脚通过下拉电阻r5接地,气敏传感器se1的6号引脚与气敏传感器se1的4号引脚连接,气敏传感器se1的4号引脚连接到控制芯片u3的25号引脚,气敏传感器se1的4号引脚通过下拉电阻r4接地;所述电容c15的一端连接4号引脚,电容c15的另一端接地;所述气敏传感器se1的1号引脚与气敏传感器se1的3号引脚连接,气敏传感器se1的3号引脚连接电源转换模块。
25、优选地,所述温度检测电路包括温度传感器rt1,电阻r3,电阻r6以及电容c14;所述温度传感器rt1的一端连接电源转换模块,温度传感器rt1的另一端连接控制芯片u3的24号引脚,温度传感器rt1的另一端通过下拉电阻r6接地;所述电阻r3的一端连接温度传感器rt1的一端,电阻r3的另一端连接温度传感器rt1的另一端;所述电容c14的一端连接温度传感器rt1,电容c14的另一端接地。
26、优选地,所述报警选择模块还包括电阻r22、电阻r23、电阻r24和电阻r25;所述报警输出模式选择电路通过电阻r22与控制芯片u3的32号引脚连接;所述报警触发温度选择电路通过电阻r23与控制芯片u3的1号引脚连接;所述报警触发浓度选择电路通过电阻r24与控制芯片u3的9号引脚连接;所述报警检测时长选择电路通过电阻r25与控制芯片u3的10号引脚连接。
27、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
28、本发明所述的动力电池检测报警系统设置有报警选择模块,报警选择模块包括报警输出模式选择电路、报警触发浓度选择电路、报警触发温度选择电路以及报警检测时长选择电路,通过操作面板上的按键选择各报警值和报警模式,操作面板上的显示器显示当前选择的报警模式和报警值的代码,可根据不同的环境灵活设置报警输出模式、气体浓度的报警值、环境温度报警值以及报警延时值,不同的报警值和报警模式的设置能有效降低外界干扰,降低动力电池检测报警系统的误报警率,使动力电池检测报警系统可以适用于各种环境。
29、本发明所述的动力电池检测报警系统的主控模块有自检功能,动力电池检测报警系统的报警模块包括自检信号输出电路,自检信号输出电路实时接收控制芯片u3的自检信号,自检信号经过放大向外部设备输送,外部设备可实时接收动力电池检测报警系统当前的自检结果,动力电池检测报警系统出现故障时,自检信号输出电路会出现自检报警,会引起外部设备的报警,用户可及时发现,大大降低因动力电池检测报警系统故障所引发的风险。