一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，以提高铅酸电池使用状态的准确性及便捷使用。一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，包括信息采集部分、数据通讯部分、信息显示部分和报警四个部分，由MCU控制，所述信息采集部分由一颗检测IC芯片及其外围检测电路构成，对铅酸电池的容量、电压、电流、温度进行实时检测，检测数据通过I2C模块传送给MCU，MCU处理后的数据通过RS-485通讯到外置CPU，通过串口通讯到LCD。本实用新型在检测电池使用状态的应用中，IC通过阻抗跟踪技术对容量进行精准计算，同时检测电池的电压、电流及温度，使用户实时了解电池的使用状态，提高了使用设备的安全性及耐用性。具有更安全、精确、高效、低功耗、抗干扰能力强的特点。
【专利说明】
一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，以提高铅酸电池使用状态的准确性及便捷使用。
【背景技术】
[0002]电子信息时代，铅酸电池作为一种可充电蓄电池，广泛用于交通、通讯、电力、军事、航海及航空领域。虽然铅酸电池安全性能较高，但是为了使用者安全，仍需要对铅酸电池的使用状态进行检测。目前市场上，主要使用硬件的方法，利用电压比较的方式估算电池的大致电压范围，然后利用LED显示当前电池电压所在范围。然而这种方法存在一定的不足:铅酸电池的实时电流及温度无法检测到、电池电压及容量准确度很低、故障无法报警，对使用者的安全及使用造成不利影响。
[0003]如申请号:201120165151.4公开了一种带有电池荷电状态检测装置的铅酸蓄电池，以克服现有的用于显示铅酸蓄电池内部剩余电量的装置设计不合理。包括隔板、正极板、负极板、正极柱和负极柱，其特征是:还包括电量检测装置，电量检测装置包括电路板、开关、正引线、负引线、一号发光二极管、二号发光二极管、三号发光二极管、一号电压比较器、二号电压比较器、电压基准器、一号分压电阻、二号分压电阻、三号分压电阻和限流电阻，一号发光二极管“+”端电连接在二号发光二极管端，它的“+”端电连接在三号发光二极管端，它的V’端电连接在限流电阻上，限流电阻连接在一号分压电阻上。
[0004]但上述检测装置也是采用硬件方法。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于能克服上述现有的技术缺点，提供一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，具有更安全、精确、高效、低功耗的特点。
[0006]本实用新型目的通过下述方案实现，一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，包括信息采集部分、数据通讯部分、信息显示部分和报警四个部分，由MCU控制，所述信息采集部分由一颗检测IC(BQ34Z110)及其外围检测电路构成，对铅酸电池的容量、电压、电流、温度进行实时检测，检测数据通过I2C模块传送给M⑶，M⑶处理后的数据通过RS-485通讯到外置CPU，通过串口通讯到IXD。
[0007]在上述方案基础上，所述数据通讯部分采用12C通讯模块、串口通讯模块及RS-485通讯模块。
[0008]在上述方案基础上，所述信息显示部分使用一块LCD及显示开关KA将采集的数据显示出来。
[0009]在上述方案基础上，所述报警部分为当电池电压高于设定的过压值、电池电压低于设定的低压值、电池电流高于设定电流值、实时温度在设定工作温度以外、电池容量在设定的最低容量以下，由MCU发出故障信号，控制蜂鸣器HA报警。
[0010]上述检测装置的检测步骤包含:
[0011](I)将检测及显示铅酸电池使用状态的电路板接在对应电压的铅酸电池上，检测IC会采集电池的实时电压，电流，温度及容量；
[0012](2)采集得到的数据通过I2C通讯方式通讯到M⑶中，M⑶对数据进行处理；
[0013](3)处理后的数据通过RS-485通讯模块通讯到外置CPU，通过串口通讯模块通讯到IXD，按下开关KA后即可点亮IXD，数据即能显示出来；
[0014](4)当电池电压高于设定的过压值或电池电压低于设定的低压值，电池电流高于设定的电流值，温度在设定的工作温度以外，以及电池容量在设定的最低容量以下时，蜂鸣器HA都会进行报警。
[0015]本实用新型在检测电池使用状态的应用中，IC通过阻抗跟踪技术对容量进行精准计算，同时检测电池的电压、电流及温度，使用户实时了解电池的使用状态，提高了使用设备的安全性及耐用性。具有更安全、精确、高效、低功耗、抗干扰能力强的特点。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型模块的电路框图；
[0017]图2为铅酸电池信息采集示意图；
[0018]图3为数据通讯示意图；
[0019]图4为铅酸电池信息显示示意图；
[0020]图5为故障报警示意图；
[0021]图中标号说明:
[0022]1--电路板;2--MCU ；
[0023]3——IC芯片;31——NTC热敏检测电路;32——检测电阻；
[0024]4--12Cfe；块；5--RS_485通讯板块；
[0025]6——外置CPU;7——串口 ；
[0026]8——LCD; 81——KA 开关；
[0027]9一一故障报警装置；
[0028]10——铅酸电池。
【具体实施方式】
[0029]参阅图1，为本实用新型模块的电路框图所示，一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，包括信息采集部分、数据通讯部分、信息显示部分和报警四个部分，由MCU控制，其中:所述信息采集部分由一颗检测IC芯片3(型号BQ34Z110)及其外围检测电路构成，对铅酸电池的容量、电压、电流、温度进行实时检测，检测数据通过12C模块4传送给MCU2，MCU2处理后的数据通过RS-485通讯模块5通讯到外置CPU6，通过串口 7通讯到IXD8。
[0030 ]如图2为铅酸电池信息采集示意图所示，IC模块包括IC芯片3、NTC热敏检测电路31和检测电阻32，用于检测电池电压，通过检测电阻检测实时电流并计算容量，通过外接NTC，检测实时温度。
[0031]如图3为数据通讯示意图所示，通过IC芯片检测出来的数据通过I2C通讯模块4进入到MCU中，]\CU分出两道通讯口:其一，通过串口 7通讯到LCD8上，其二，通过RS-485通讯模块5到外置CPU6。
[0032]如图4为铅酸电池信息显示示意图所示，MCU的分析得到的电池电压、实时电流、电池容量和实时温度检测信息，通过一显示开关KA81在LCD8上进行显示。按一下显示开关KA81，IXD8上会显示电池电压、实时电流、电池容量、实时温度。
[0033]如图5为故障报警示意图所示，当电池电压在设置工作电压外(电池电压高于设定的过压值，或者电池电压低于设定的低压值)、实时电流过大、电池容量过低、实时温度在设置工作温度外，由MCU发出故障信号，使蜂鸣器工作，达到报警功能。
【主权项】
1.一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，包括信息采集部分、数据通讯部分、信息显示部分和报警四个部分，由MCU控制，其特征在于:所述信息采集部分由一颗检测IC BQ34Z110及其外围检测电路构成，对铅酸电池的容量、电压、电流、温度进行实时检测，检测数据通过I2C模块传送给M⑶，M⑶处理后的数据通过RS-485通讯到外置CPU，通过串口通讯到IXD，所述数据通讯部分采用I2C通讯模块、串口通讯模块及RS-485通讯模块。2.根据权利要求1所述一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，其特征在于:所述信息显示部分使用一块LCD及显示开关KA将采集的数据显示出来。3.根据权利要求1所述一种用于检测及显示铅酸电池使用状态的电路板，其特征在于:所述报警部分为当电池电压高于设定的过压值、电池电压低于设定的低压值、电池电流高于设定电流值、实时温度在设定工作温度以外、电池容量在设定的最低容量以下，由MCU发出故障信号，控制蜂鸣器HA报警。
【文档编号】H01M10/48GK205543140SQ201620053285
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】代礼超, 毛卫清
【申请人】上海长园维安电子线路保护有限公司