一种基于窄带物联网的智能电池的制作方法

本实用新型涉及充电电池技术领域，尤其涉及一种基于窄带物联网的智能电池。

背景技术：

在日常的家电及其配套产品中，或者各种便携式的电子产品，经常会用到五号或者七号电池，其应用场景非常广泛。

但传统的一次性使用的干电池，由于其不可反复使用，存在使用不便和浪费的问题，更重要的是，大量一次性使用的普通干电池在报废时，是存在重金属污染的情况，存在节能环保的问题。

而充电电池同样存在下述问题：除了价格相对偏高外，还需要配套的充电器，而充电器明显又是一个不便于携带的产品，在很多场合，是发挥不了充电电池的便捷性能，比如在别人家做客，但这家主人没有相应的充电器。所以如果充电电池本身具备充电功能，且配备有充电接口，可以解决这个问题。

现有技术中，是存在带USB接口的充电电池，但只是将USB接口和电芯进行融合，变成一个整体式的新型USB充电电池，而电芯在循环使用多次后，使用寿命到期后，如果直接将这种新型USB充电电池弃用，会造成浪费。

现有技术中的智能电池，也有采取了一些过充保护、过热保护和智能判饱等的功能，但没有在出现这些异常时，通知或者警示使用者，只是通过机器智能判断并自行处理。基于窄带物联网技术，可以远程通信警示的智能电池更是没有。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以更换电芯组件的、自带USB充电接口、且基于窄带物联网进行异常警示通信的智能电池。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种基于窄带物联网的智能电池，所述智能电池分体式结构，包括金属壳体、面盖部、电板部以及设于所述电板部内部的智能板模块；所述金属壳体包括金属外层、设于所述金属壳体内的聚合物电芯组件及带有螺纹的连接柱。

进一步地，所述电板部设有USB接口、用于与所述连接柱旋转连接的连接槽以及内嵌装有金属导体片的第二凹状结构；所述面盖部设有与所述USB接口相配合的凹状结构、及正极导电柱，所述正极导电柱用于与所述第二凹状结构配合使用。

进一步地，所述面盖部还设有正极凸部；

进一步地，所述金属壳体内还设有绝缘套和/或防爆层，所述第二凹状结构内嵌装的金属导体片与所述连接槽连接。

进一步地，所述连接柱与所述聚合物电芯组件连接。

进一步地，所述金属外层与所述聚合物电芯组件的负极相连接，当作所述智能电池的负极。

进一步地，所述面盖部紧密套在所述金属壳体上时，所述凹状结构与所述USB接口紧密结合，所述第二凹状结构与所述正极导电柱紧密结合，所述正极导电柱与所述正极凸部连接，所述正极凸部为所述基于窄带物联网的智能电池的正极。

进一步地，所述电板部内还设有安全检测组件。

进一步地，所述连接柱通过绝缘套分成上下两个区域，分别与所述聚合物电芯组件的正极和负极连接。

进一步地，所述电板部内部设有智能板模块，所述智能板模块包括有微处理器单元，及与所述微处理器单元连接的窄带物联网通讯模组。

进一步地，所述USB接口连接充电管理模块，所述充电管理模块与所述聚合物电芯组件连接。

进一步地，所述安全检测组件包括有温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块。

进一步地，所述聚合物电芯组件还连接有电源管理模块。

优选地，所述微处理器单元是低功耗的微处理器。

优选地，所述窄带物联网通讯模组是一种低功耗的NB-IoT通讯模组，所述NB-IoT通讯模组内置有eSIM卡。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）内部集成了充电管理、电源管理模块，可以用于对外供电，并可以直接通过外部电源对自己充电，使用更加方便可靠；

（2）带有USB充电接口，不需要配套充电器，可以随时便捷充电，相对普通干电池，寿命长，可反复多次使用，经济且环保；

（3）分体式设计，可以更换电芯组件的，更加环保和经济；

（4）具备过充保护、过热保护和智能判饱功能，且在异常时可以进行本地或者远程通信，发出警示信息；

（5）基于窄带物联网通讯技术，在必要时远程云端平台可以与智能电池通讯连接，互通信息。

附图说明

图1为本实用新型实施例的智能电池的外观结构示意图。

图2为本实用新型实施例的智能电池的面盖部的多方位外观结构示意图。

图3为本实用新型实施例的智能电池的包括智能板模块在内的硬件组成框图。

图4为本实用新型实施例的智能电池的结构分成和组合示意图。

图1中：10-金属壳体、20-面盖部、101-金属外层、103-聚合物电芯组件、102-电板部、104-USB接口、106-连接柱、107-连接槽、204-凹状结构、205-正极导电柱、105-第二凹状结构、30-智能板模块。

图2中：20-面盖部、201-正极凸部、203-壳体、204-凹状结构、205-正极导电柱。

图3中：301-微处理器单元、302-窄带物联网通讯模组、305-充电管理模块、303-电源管理模块、103-聚合物电芯组件、104-USB接口、306-安全检测组件。

具体实施方式

下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

如图1所示，一种基于窄带物联网的智能电池，所述智能电池分体式结构，包括金属壳体10、面盖部20、电板部102以及设于所述电板部102内部的智能板模块30；所述金属壳体10包括金属外层101、设于所述金属壳体10内的聚合物电芯组件103及带有螺纹的连接柱106。

所述电板部102设有USB接口104、用于与所述连接柱106旋转连接的连接槽107以及内嵌装有金属导体片的第二凹状结构105。

所述面盖部20设有与所述USB接口104相配合的凹状结构204、及正极导电柱205，所述正极导电柱205用于与所述第二凹状结构105配合使用。

图2为所述面盖部20的两个不同方向视图的示意图，结合图2所示,所述面盖部20还设有正极凸部201。

在本实施例中，所述金属壳体10内还设有绝缘套和/或防爆层，所述第二凹状结构105内嵌装的金属导体片与所述连接槽107连接。

在本实施例中，所述连接柱106与所述聚合物电芯组件103连接。

在本实施例中，所述金属外层101与所述聚合物电芯组件103的负极相连接，当作所述智能电池的负极。

在本实施例中，所述面盖部20紧密套在所述金属壳体10上时，所述凹状结构204与所述USB接口104紧密结合，所述第二凹状结构105与所述正极导电柱205紧密结合，所述正极导电柱205与所述正极凸部201连接，所述正极凸部201为所述基于窄带物联网的智能电池的正极。

在本实施例中，所述聚合物电芯组件103通过绝缘套和/或防爆层固定在所述金属壳体10内，所述聚合物电芯组件103的正极和负极分别引出，正极与所述第二凹状结构105内的金属导体片连接，并连接入所述电板部102，负极与所述金属外层101的内壁连接，并连接入所述电板部102，与所述电板部102上的电源共地。

在本实施例中，所述USB接口104是USB母座，作为可实施的方式之一，所述USB接口104也可以是MicroUSB母座或者其它方式的USB接口。

在本实施例中，所述连接柱106通过绝缘套分成上下两个区域，分别与所述聚合物电芯组件103的正极和负极连接。

如图3所示，所述电板部102内部设有智能板模块30，所述智能板模块30包括有微处理器单元301，及与所述微处理器单元301连接的窄带物联网通讯模组302。

在本实施例中，所述电板部102内还设有安全检测组件306。

在本实施例中，所述USB接口104连接充电管理模块305，所述充电管理模块305与所述聚合物电芯组件103连接。

优选地，所述安全检测组件306至少包括有温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块。

在本实施例中，所述安全检测组件306分别与所述充电管理模块305、所述微处理器单元301、所述电源管理模块303连接，所述温度检测模块、所述电压检测模块及所述电流检测模块用于检测当前所述智能电池的状态，在出现温度异常、电压或电流异常时，能采取掉电措施，并实现充电过程中的过充保护、过热保护和智能判饱功能。

在本实施例中，所述温度检测模块紧贴固定于所述电板部102的金属壳体的内层；作为可实施的方式之一，所述温度检测模块还可以设于所述金属壳体10内部，并与所述聚合物电芯组件103紧贴固定。

在本实施例中，所述聚合物电芯组件103还连接有电源管理模块303，所述电源管理模块303分别为所述微处理器单元301及所述窄带物联网通讯模组302供电。

在本实施例中，所述微处理器单元301是基于ARM内核的低功耗的微处理器。

在本实施例中，所述窄带物联网通讯模组302是一种低功耗的NB-IoT通讯模组，所述NB-IoT通讯模组内置有eSIM卡。

作为可实施的方式之一，所述电板部102还可以增设电量检测模块及LED灯组，实现电量余量的检测和指示。

在本实施例中，本实用新型通过分体式设计，可以更换电芯组件的，更加环保和经济；内部集成了充电管理、电源管理模块，可以用于对外供电，并可以直接通过外部电源对自己充电，使用更加方便可靠；带有USB充电接口，不需要配套充电器，可以随时便捷充电，相对普通干电池，寿命长，可反复多次使用，经济且环保；具备过充保护、过热保护和智能判饱功能，且在异常时可以进行本地或者远程通信，发出警示信息；基于窄带物联网通讯技术，在必要时远程云端平台可以与智能电池通讯连接，互通信息。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例，只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，但并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型涵盖范围。