CN106848481A - 全环境工作智能锂电池仓 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全环境工作智能锂电池仓，包括密封的外壳，外壳内设有浸泡在热传导物质中的电池组、电池管理系统和加温半导体，电池管理系统包括采样电路、主控制器、功率电路、温度检测控制电路和无线数据传输模块，采样电路采集电池组的剩余电量和剩余寿命并发送到主控制器，温度检测控制电路采集电池组的内部温度数据并发送到主控制器，电池组的内部温度数据低于设定温度时，主控制器向温度检测控制电路发送加温指令，温度检测控制电路控制加温半导体进行加温，主控制器将采集到的电池组的剩余电量和剩余寿命通过无线数据传输模块发送到云平台或移动终端。本发明锂电池在高温、低温环境下均能正常工作、能延长锂电池的周期寿命。

Description

全环境工作智能锂电池仓
技术领域
本发明涉及电池领域，特别涉及一种全环境工作智能锂电池仓。
背景技术
锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池或锂离子聚合物电池是不一样的。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存和使用对环境要求非常高。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。随着锂电池的应用越来越广泛，比如：应用于二轮电动车、四轮电动车、电动汽车、家庭储能等应用场所，同时锂电池所体现出来的弊端也逐步呈现在消费者面前。比如低温容量下降，热传导导致的安全隐患。这样将造成锂电池在高温、低温环境下不能正常工作，导致降低锂电池的周期寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锂电池在高温、低温环境下均能正常工作、能延长锂电池的周期寿命的全环境工作智能锂电池仓。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种全环境工作智能锂电池仓，包括密封的外壳，所述外壳内设有浸泡在热传导物质中的电池组、电池管理系统和加温半导体，所述电池管理系统包括采样电路、主控制器、功率电路、温度检测控制电路和无线数据传输模块，所述采样电路采集所述电池组的剩余电量和剩余寿命并发送到所述主控制器，所述温度检测控制电路采集所述电池组的内部温度数据并发送到所述主控制器，当所述电池组的内部温度数据低于设定温度时，所述主控制器向所述温度检测控制电路发送加温指令，所述温度检测控制电路收到所述加温指令后控制所述加温半导体进行加温，所述主控制器将采集到的所述电池组的剩余电量和剩余寿命通过所述无线数据传输模块发送到云平台或移动终端，所述功率电路与所述主控制器连接。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述热传导物质为冷酶。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述主控制器与所述采样电路之间通过SPI接口连接。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述主控制器与所述温度检测控制电路之间通过IO接口连接。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述主控制器与所述无线数据传输模块之间通过SPI接口连接。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述主控制器与所述功率电路之间通过IO接口连接。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述无线数据传输模块为GSM模块、GPRS模块、WIFI模块、Zigbee模块或蓝牙模块。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述设定温度为0度～5度。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，还设有智能电池组输出端子、RS485A/CAN-L端子、RS485A/CAN-H单子、母线+端子和母线-端子。
在本发明所述的全环境工作智能锂电池仓中，所述移动终端中安装有APP，所述APP的名称为ePACK。
实施本发明的全环境工作智能锂电池仓，具有以下有益效果：由于设有密封的外壳，外壳内设有浸泡在热传导物质中的电池组、电池管理系统和加温半导体，电池管理系统包括采样电路、主控制器、功率电路、温度检测控制电路和无线数据传输模块，采样电路采集电池组的剩余电量和剩余寿命并发送到主控制器，当电池组的内部温度数据低于设定温度时，主控制器向温度检测控制电路发送加温指令，温度检测控制电路收到加温指令后控制加温半导体进行加温，热传导物质在传热过程中通过流动实现全环境工作智能锂电池仓内部温度的均匀化，同时在达到气化点后会气化并快速导出热量，温度下降后，内部气化晶体又会实现液化过程，在该全环境工作智能锂电池仓内部进行周期性循环，实现快速传输热量，所以锂电池在高温、低温环境下均能正常工作、能延长锂电池的周期寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明全环境工作智能锂电池仓一个实施例中的结构示意图；
图2为所述实施例中全环境工作智能锂电池仓内部的温度进行自适应的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明全环境工作智能锂电池仓实施例中，该全环境工作智能锂电池仓的结构示意图如图1所示。图1中，该全环境工作智能锂电池仓包括密封的外壳(图中未示出)，该外壳为金属外壳，该外壳内设有浸泡在热传导物质中的电池组1、电池管理系统2和加温半导体3，电池管理系统2包括采样电路21、主控制器22、功率电路23、温度检测控制电路24和无线数据传输模块25，图1中的曲线部分为热传导物质，该热传导物质正常为液体。
本实施例中，功率电路23与主控制器22连接，采样电路21采集电池组1的剩余电量和剩余寿命并发送到主控制器22，温度检测控制电路24采集电池组1的内部温度数据并发送到主控制器22，当电池组1的内部温度数据低于设定温度时，主控制器22向温度检测控制电路24发送加温指令，温度检测控制电路24收到加温指令后控制加温半导体3进行加温，主控制器22将采集到的电池组1的剩余电量和剩余寿命通过无线数据传输模块25发送到云平台或移动终端(图中未示出)，用户可以清楚知道电池组1的位置，做到防盗处理，同时还可以进行预警，让用户实时了解电池生命状态。该无线数据传输模块25可以是GSM模块、GPRS模块、WIFI模块、Zigbee模块或蓝牙模块等。
上述移动终端中安装有APP，该APP的名称为ePACK，用户通过该APP就可以实时了解电池生命状态。
值得一提的是，上述设定温度为0度～5度，也就是当电池组1的内部温度数据偏低时，即低于0度～5度时，主控制器22向温度检测控制电路24发送加温指令，温度检测控制电路24收到该加温指令后控制加温半导体3进行加温。该热传导物质在传热过程中通过流动实现全环境工作智能锂电池仓内部温度的均匀化，同时在达到气化点后会气化并快速导出热量，温度下降后，内部气化晶体又会实现液化过程，在该全环境工作智能锂电池仓内部进行周期性循环，实现快速传输热量，所以锂电池在高温、低温环境下均能正常工作、能延长锂电池的周期寿命。
值得一提的是，上述热传导物质为冷酶，冷酶属于高绝缘液体，并且传热速度高。该全环境工作智能锂电池仓内使用冷酶进行填充，将整个电池组1及电池管理系统2浸泡在冷酶的液体里面，内部温度会进行自适应散热处理，该全环境工作智能锂电池仓的散热采取全新的散热材料(冷酶)进行处理，使得该全环境工作智能锂电池仓处于密封状态。散热材料采取相面散热技术，当温度上升到零界点的时候，冷凝的冷酶液体会气化进行热传播，温度下降后，气化后又变成液体。总之，冷酶在传热过程会通过液体流动实现该全环境工作智能锂电池仓内部温度的均匀化，同时在达到气化点后会气化并快速导出热量，温度下降后，内部气化晶体又会实现液化过程，在该全环境工作智能锂电池仓的内部进行周期性循环，实现快速传输热量。
本实施例中，主控制器22与采样电路21之间通过SPI接口连接，主控制器22与温度检测控制电路24之间通过IO接口连接，主控制器22与无线数据传输模块25之间通过SPI接口连接，主控制器22与功率电路23之间通过IO接口连接。也就是说，主控制器22与采样电路21之间通过SPI通信方式进行通信，主控制器22与温度检测控制电路24之间通过IO接口进行通信，主控制器22与无线数据传输模块25之间通过SPI通信方式进行通信，主控制器22与功率电路23之间通过IO接口进行通信。
本实施例中，该全环境工作智能锂电池仓还设有智能电池组输出端子、RS485A/CAN-L端子、RS485A/CAN-H单子、母线+端子和母线-端子。
对于电池组温度内部自适应的过程来讲，当电池组1正常工作时，电池管理系统2监控电池组1的内部温度变化，当检测到电池组1的内部温度为低温时(比如低于5度)，则启动加温半导体3，加温半导体3对冷酶进行加温，冷酶的液体快速传导温度，直至电池组1处于恒定的温度区间，该恒定的温度区间可以是10度～20度。当检测到电池组1的内部温度为高温时，电池组1的内部进行循环导热，冷酶开始快速传热，使该全环境工作智能锂电池仓的内部处于恒定的温度区间，当该全环境工作智能锂电池仓基于外部使用导致内部温度继续上升时，主控制器22启动冷酶进行气化动作快速将热量导出，电池组1的内部温度下降，热量就会导出(将气化后的物质进行液化，形成液体在该全环境工作智能锂电池仓的内部进行流动)。
总之，在本实施例中，采用冷酶进行填充，在传热过程中通过流动实现全环境工作智能锂电池仓内部温度的均匀化，同时在达到气化点后会气化并快速导出热量，温度下降后，内部气化晶体又会实现液化过程，在该全环境工作智能锂电池仓内部进行周期性循环，实现快速传输热量，所以锂电池在高温、低温环境下均能正常工作、能延长锂电池的周期寿命，通过将电池组的剩余电量和剩余寿命发送到云平台或移动终端，实现电池组1的全生命周期可追溯，还可以实现动力电池防盗(通过远程锁定的方式)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，包括密封的外壳，所述外壳内设有浸泡在热传导物质中的电池组、电池管理系统和加温半导体，所述电池管理系统包括采样电路、主控制器、功率电路、温度检测控制电路和无线数据传输模块，所述采样电路采集所述电池组的剩余电量和剩余寿命并发送到所述主控制器，所述温度检测控制电路采集所述电池组的内部温度数据并发送到所述主控制器，当所述电池组的内部温度数据低于设定温度时，所述主控制器向所述温度检测控制电路发送加温指令，所述温度检测控制电路收到所述加温指令后控制所述加温半导体进行加温，所述主控制器将采集到的所述电池组的剩余电量和剩余寿命通过所述无线数据传输模块发送到云平台或移动终端，所述功率电路与所述主控制器连接。
2.根据权利要求1所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述热传导物质为冷酶。
3.根据权利要求2所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述主控制器与所述采样电路之间通过SPI接口连接。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述主控制器与所述温度检测控制电路之间通过IO接口连接。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述主控制器与所述无线数据传输模块之间通过SPI接口连接。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述主控制器与所述功率电路之间通过IO接口连接。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述无线数据传输模块为GSM模块、GPRS模块、WIFI模块、Zigbee模块或蓝牙模块。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述设定温度为0度～5度。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，还设有智能电池组输出端子、RS485A/CAN-L端子、RS485A/CAN-H单子、母线+端子和母线-端子。
10.根据权利要求1所述的全环境工作智能锂电池仓，其特征在于，所述移动终端中安装有APP，所述APP的名称为ePACK。
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Application publication date: 20170613