一种自监测智能蓄电池组的制作方法
【专利摘要】一种自监测智能蓄电池组，由蓄电池单体串联而成，各蓄电池单体内设有电压测量电路、温度测量电路和单片机，电压测量电路与单片机相连以测定蓄电池端电压，温度测量电路与单片机相连以测定蓄电池体内温度，各蓄电池体内还设有通讯电路与单片机相连，其特征在于，在蓄电池组内一端的蓄电池单体内还设有电流放电电路，所述电流放电电路与该蓄电池单体的正极端子和蓄电池组内另一端的蓄电池单体的负极端子相连并与所述单片机相连，或者所述放电电路与该蓄电池单体的负极端子和蓄电池组内另一端的蓄电池单体的正极端子相连并与所述单片机相连，所述各蓄电池单体的通讯电路经通讯端口并联至上位机。
【专利说明】—种自监测智能蓄电池组
【技术领域】
[0001]本发明涉及蓄电池领域，具体而言涉及一种监测自身状态的智能蓄电池组。
【背景技术】
[0002]近年来，对蓄电池电压、温度等状态的监测由以前粗略的体外监测发展到较为精确的体内监测，比如温度监测，对蓄电池体表温度的监测数据容易受到外部环境的影响而变得不太准确，但是将传感器和监测电路设置在蓄电池体内，就可以将干扰因素进行排除，得到较为准确的温度数据。如发明专利申请201110290819.2公开了一种具有报警功能的蓄电池体，包括壳体和设置在壳体内的蓄电池，在壳体内设置有蓄电池状态测控电路，发声电路、发光电路与测控电路相连以输出测控结果。该蓄电池不仅能够测控多个蓄电池状态参数，如温度、电压、内阻等，而且在濒于危险的状况下能够有效报警。很明显，将这样的蓄电池体串联起来就可以得到能够监测自身状态的蓄电池组，但是在蓄电池组内的每个蓄电池单体内都分别设置内阻测量电路，没有充分利用蓄电池的电流共有的特点，使得制造成本偏高，这样的测控电路设计尤其不适合构建造价低廉的中低端蓄电池组。
实用新型内容
[0003]本发明的目的是提供一种自监测智能蓄电池组，该蓄电池组充分利用放电时各单体电流相同的特点，简化内阻测量电路，既能保证测量的准确性，又有效降低制造成本。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:
[0005]一种自监测智能蓄电池组，由蓄电池单体串联而成，各蓄电池单体内设有电压测量电路、温度测量电路和单片机，电压测量电路与单片机相连以测定蓄电池端电压，温度测量电路与单片机相连以测定蓄电池体内温度，各蓄电池体内还设有通讯电路与单片机相连，其特征在于，在蓄电池组内一端的蓄电池单体内还设有电流放电电路，所述电流放电电路与该蓄电池单体的正极端子和蓄电池组内另一端的蓄电池单体的负极端子相连并与所述单片机相连，或者所述放电电路与该蓄电池单体的负极端子和蓄电池组内另一端的蓄电池单体的正极端子相连并与所述单片机相连，所述各蓄电池单体的通讯电路经通讯端口并联至上位机。
[0006]所述蓄电池组内一端的蓄电池单体还设有独立放电端子，独立放电端子与所述电流放电电路一端相连，所述电流放电电路另一端与该蓄电池单体的正极端子相连且独立放电端子还与所述蓄电池组内另一端的蓄电池单体的负极端子相连，或者所述电流放电电路另一端与该蓄电池单体的负极端子相连且独立放电端子还与所述蓄电池组内另一端的蓄电池单体的正极端子相连。
[0007]所述电流放电电路包括相串联的放电电阻、保险管或保险丝以及MOS管，其中MOS管的控制端与所述单片机相连。
[0008]所述各蓄电池单体内的电压测量电路、温度测量电路和单片机所用的电源均取自各自的蓄电池单体，并由独立开关控制电源通断。[0009]所述各蓄电池单体的通讯电路在各蓄电池单体上设有两个并联的通讯端口。
[0010]从上述的技术方案可以看出，每个蓄电池单体内设置电压、温度测量电路，能够测量各单体的电压、温度参数，在一端蓄电池单体内部设置电流放电电路并使电池组整体统一放电，可以获得放电时流过各个蓄电池单体的电流，进而结合各蓄电池单体的电压推算出内阻。本发明避免了在每个蓄电池单体内部设置内阻测量电路，节约了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为一端的蓄电池单体内部结构示意图；
[0012]图2为一端的蓄电池单体内部电路原理示意图；
[0013]图3为其余的蓄电池单体内部结构示意图；
[0014]图4为其余的蓄电池单体内部电路原理示意图；
[0015]图5为电流放电电路示意图；
[0016]图6为本发明外部结构示意图；
[0017]图7为电压测量电路原理图；
[0018]图8为温度测量电路原理图；
[0019]图9为通讯电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，对本发明做进一步说明:
[0021]本智能蓄电池组由若干蓄电池单体串联而成，为叙述方便，分成一端的蓄电池单体和其余的蓄电池单体，其余的蓄电池单体一般为多块，所述两种蓄电池单体均包括外壳、设置外壳内的将化学能和电能相互转化的蓄电池以及用于测量的电路，如电压测量电路，温度测量电路等，具体分述如下:
[0022]图1、图2显示的为一端蓄电池单体的结构和电路原理。外壳I内的蓄电池具有正极2和负极3，正负极之间串联测量开关4和单片机5，单片机5芯片、存储器等部件组合而成，能进行编程，运算和控制，电压测量电路6包括电压转换电路、数模转换电路，其中模数转换电路通过单片机总线和单片机相连(图7)。温度测量电路7包括温度传感器、数模转换电路，其中数模转换电路通过单片机总线和单片机相连(图8)，通讯电路8通过光耦与单片机5通讯口连接，通讯电路8在外部设有两个并联端口，以便在不同的蓄电池单体之间连接，还可以与上位机相连，实现各蓄电池单体与上位机之间的通信。电流放电电路9两端分别与本蓄电池正极(当该块蓄电池处于高电势时，图1所示)和另一端的蓄电池负极相连，或者与本蓄电池负极(当该块蓄电池处于低电势时)和另一端的蓄电池正极相应以组成完整的放电回路，电流放电电路9与单片机5相连，单片机5用于控制放电电路9的放电电流并根据放电电流和该蓄电池的端电压测定蓄电池的内阻。电流放电电路9有多种实现方式，如可以串联放电电阻、保险管(或保险丝)和MOS管，MOS管的控制端与单片机5相连。为了使用方便和产品规范，在制作蓄电池单体时，设置独立放电端子10，电流放电电路9 一端与蓄电池正极2 (当该块蓄电池处于高电势时，图1所示)或负极3 (当该块蓄电池处于低电势时)相连，另一端连接独立放电端子10，整个蓄电池内部测量电路所用电源均取自本蓄电池单体本身，如图5所示。[0023]如图3、图4显示的是蓄电池组内其余的蓄电池单体的结构和电路原理。外壳11内的蓄电池具有正极12和负极13，正负极之间串联测量开关14和单片机15，电压测量电路16，温度测量电路17，通讯电路18通过光耦与单片机15连接，通讯电路18在外部设有两个并联端口，以便将不同的蓄电池单体与上位机之间连接起来，实现各蓄电池单体与上位机之间的通信(图9)。
[0024]由一端的蓄电池单体和其余的蓄电池单体进行串联组成蓄电池组，同时各通讯电路的端口经通讯线116进行级联，如图6、图1所示。以四块蓄电池组成蓄电池组为例进行说明。一端的蓄电池单体为111，其余的蓄电池单体为蓄电池单体112、蓄电池单体113和蓄电池单体114，独立放电端子10与另一端的蓄电池单体114的正极端子或负极端子将导线115相连，具体而言，当一端的蓄电池单体111处于电池串高电势时独立放电端子10与正极2电连接时，便再与蓄电池单体114的负极相连；当一端的蓄电池单体111处于电池串低电势时独立放电端子10与负极3电连接时，便再与蓄电池单体114的正极相连，这样与电流放电电路9和开关4即形成完成的放电回路。放电电流作为各蓄电池单体的共同电流，各个蓄电池单体以此电路和各自测量的电压数据为基础，推算出各个蓄电池的内阻。
[0025]上述实施例只是对本发明的一个说明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思下，任何未经实质变换的技术方案，均受本发明的保护。
【权利要求】
1.一种自监测智能蓄电池组，由蓄电池单体串联而成，各蓄电池单体内设有电压测量电路、温度测量电路和单片机，电压测量电路与单片机相连以测定蓄电池端电压，温度测量电路与单片机相连以测定蓄电池体内温度，各蓄电池体内还设有通讯电路与单片机相连，其特征在于，在蓄电池组内一端的蓄电池单体内还设有电流放电电路，所述电流放电电路与该蓄电池单体的正极端子和蓄电池组内另一端的蓄电池单体的负极端子相连并与所述单片机相连，或者所述放电电路与该蓄电池单体的负极端子和蓄电池组内另一端的蓄电池单体的正极端子相连并与所述单片机相连，所述各蓄电池单体的通讯电路经通讯端口并联至上位机。
2.如权利要求1所述的自监测智能蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池组内一端的蓄电池单体还设有独立放电端子,独立放电端子与所述电流放电电路一端相连,所述电流放电电路另一端与该蓄电池单体的正极端子相连且独立放电端子还与所述蓄电池组内另一端的蓄电池单体的负极端子相连，或者所述电流放电电路另一端与该蓄电池单体的负极端子相连且独立放电端子还与所述蓄电池组内另一端的蓄电池单体的正极端子相连。
3.如权利要求1或2所述的自监测智能蓄电池组，其特征在于，所述电流放电电路包括相串联的放电电阻、保险管或保险丝以及MOS管，其中MOS管的控制端与所述单片机相连。
4.如权利要求3所述的自监测智能蓄电池组，其特征在于，所述各蓄电池单体内的电压测量电路、温度测量电路和单片机所用的电源均取自各自的蓄电池单体，并由独立开关控制电源通断。
5.如权利要求4所述的自监测智能蓄电池组，其特征在于，所述各蓄电池单体的通讯电路在各蓄电池单体上设有两个并联的通讯端口。
【文档编号】H01M10/48GK203481335SQ201320586999
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】薛占钰, 邢进春, 赵雅威, 毕根平, 安晓培 申请人:保定钰鑫电气科技有限公司