CN110554323A - 一种三元锂动力电池检测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三元锂动力电池检测报警装置，包括：电源转换模块，用于外部输入电源的转换；光电隔离模块，用于通讯信号光电隔离；主控模块，用于分析运算输入信号，以及输出运算结果信号；通讯模块，用于向外部设备发出报警信号；检测模块，用于检测三元锂动力电池的气体浓度和温度；报警模块，用于发出光电报警；报警选择模块，包括操作面板、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，用于设置报警模式和报警值。可根据不同的环境设置报警值和报警模式，不同的设置能有效降低外界干扰，降低误报警率。设置有故障自检功能，用户能及早发现装置故障。
Description
技术领域
本发明涉及锂动力电池检测报警领域，具体涉及一种三元锂动力电池检测报警装置。
背景技术
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。
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：
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；
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；
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；
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。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种三元锂动力电池检测报警装置，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，在三元锂动力电池检测报警装置失效的第一时间发出报警，提醒用户及时维修或更换。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种三元锂动力电池检测报警装置，包括：
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；
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；
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；
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；
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；
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；
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；
其中，所述电源转换模块，其用于将外部的输入电源转换为三元锂动力电池检测报警装置的工作电源；
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；
所述主控模块，其用于控制三元锂动力电池检测报警装置的运行和自检，主控模块与电源转换模块连接；
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；
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；
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；
所述报警选择模块，其用于设置三元锂动力电池检测报警装置的报警值和报警模式，报警选择模块与主控模块连接。
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；
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置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，降低三元锂动力电池检测报警装置的误报警率，使三元锂动力电池检测报警装置可以适用于各种环境。
本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的主控模块有自检功能，三元锂动力电池检测报警装置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三元锂动力电池检测报警装置当前的自检结果，三元锂动力电池检测报警装置出现故障时，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，大大降低因三元锂动力电池检测报警装置故障所引发的风险。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的系统结构框图；
图2是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的总电路原理图；
图3是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的电源转换电路原理图；
图4是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的光电隔离输出电路原理图；
图5是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的控制电路原理图；
图6是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的蜂鸣器报警电路原理图；
图7是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的指示灯报警电路原理图；
图8是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的自检信号输出电路原理图；
图9是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置的气敏检测电路原理图；
图10是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置温度检测电路原理图；
图11是本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置通讯电路原理图；
图中：1-电源转换电路、2-光电隔离输出电路、3-控制电路、4-显示/按键电路、5-报警检测时长选择电路、6-报警触发浓度选择电路、7-报警触发温度选择电路、8-报警输出模式选择电路、9-蜂鸣器报警电路、10-指示灯报警电路、11-自检信号输出电路、12-气敏检测电路、13-温度检测电路、14-通讯电路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～图2所示，本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置，包括：电源转换模块、光电隔离模块、主控模块、通讯模块、检测模块、报警模块以及报警选择模块。
其中，所述电源转换模块包括电源转换芯片U1和电源转换电路1，电源转芯片U1与电源转换电路1连接。电源转换电路1连接外部的输入电源，经过电源转换芯片U1进行电压转换，将外部输入电源转换为三元锂动力电池检测报警装置内各元器件额定电压的工作电源，为三元锂动力电池检测报警装置提供合适的工作电源。
所述光电隔离模块包括光电隔离芯片U2和光电隔离输出电路2，光电耦合芯片U2与光电隔离输出电路2连接。光电隔离输出电路2可以对电源转换电路1转换后的工作电源以及来自控制芯片U3的通讯信号进行光电隔离，通过将工作电源与光电隔离电路输出2连接，光电隔离芯片U2对通讯信号以及工作电源隔离转换后输送到通讯电路14，为通讯电路14提供隔离转换后的工作电源，使通讯芯片U4接收的通讯信号不受工作电源的影响。
所述主控模块包括控制芯片U3和控制电路3，控制芯片U3与控制电路3连接。控制芯片U3用于对整个系统进行自检结果分析和对各种外部输入信号进行检测控制，主控模块与其他模块连接，可从检测模块接收检测信号，根据当前所设置的报警值对检测信号进行处理，当出现检测数值高于报警值，根据当前所设置的报警模式，向报警模块输出相应的报警信号，同时向通讯模块输出报警信号。
所述通讯模块包括通讯芯片U4和通讯电路14，通讯芯片U4与通讯电路14连接。当通讯芯片U4接收到来自主控芯片U3的报警信号时，通讯芯片U4通过通讯电路14，将报警信号输出到外部设备，配合三元锂动力电池检测报警装置原有的报警模块，及时多方面地向用户发出报警，确保用户在远离锂动力电池的情况下也能接收到报警信号。
作为其中一种实施方式，可将报警信号输送至用户的手机。
所述检测模块包括气敏检测电路12和温度检测电路13，其中气敏检测电路12与控制芯片U3连接，温度检测电路13与控制芯片U3连接。气敏检测电路12中的气敏传感器对环境中CO2、CO、H2、C2H4、CH4、C2H6和C3H6气体进行实时检测，并把检测结果以电压变化的形式通过气敏检测电路12输出到控制芯片U3；温度检测电路13中的温度传感器对环境温度进行实时的检测，将检测信号以电压变化的形式通过温度检测电路13输出到控制芯片U3，控制芯片U3将温度检测电路的检测信号与气敏检测电路12的检测信号结合判断是否报警，可及早且准确地发现三元锂动力电池的热失控。
所述报警模块包括蜂鸣器报警电路9、指示灯报警电路10以及自检信号输出电路11，其中蜂鸣器报警电路9与控制芯片U3连接，指示灯报警电路10与控制芯片U3连接，自检信号输出电路11与控制芯片U3连接。蜂鸣器报警电路9连接控制芯片U3，当蜂鸣器报警电路9从控制芯片U3接收到声报警信号时，报警信号连接蜂鸣器报警电路9中的三极管Q1，三极管Q1把报警信号放大输出到蜂鸣器BUZI，蜂鸣器BUZI通电工作，发出声报警；指示灯报警电路10连接控制芯片U3，当控制芯片U3向指示灯报警电路10输出光报警信号时，指示灯报警电路10中的指示灯LED2接通工作，指示灯LED2发出光报警。
所述报警选择模块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8、与操作面板连接的报警触发浓度选择电路6、与操作面板连接的报警触发温度选择电路7以及与操作面板连接的报警检测时长选择电路5；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4；报警输出模式选择电路8连接控制芯片U3，用于选择报警输出的模式；报警触发浓度选择电路6与控制芯片U3连接，用于设置控制芯片U3气体浓度检测信号的报警临界值，高于报警值控制芯片U3就会发出报警信号；报警触发温度选择电路7与控制芯片U3连接，用于设置控制芯片U3温度检测信号的报警临界值，高于报警值控制芯片U3就会发出报警信号；报警检测时长选择电路5与控制芯片U3连接，用于设置报警延时值，即检测信号连续高于报警值的时间，若出现瞬间的检测值高于报警值可能为检测误差或环境短暂波动，设置报警延时可以降低误报警率。通过操作面板上的按键选择报警值和报警模式，当前的报警值和报警模式显示在操作面板的显示器上。如图5所示，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1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2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9的14号引脚；所述控制芯片U3包括与指示灯报警电路10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11连接的8号引脚；所述控制芯片U3包括与气敏检测电路12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13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8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7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6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5连接的10号引脚；
如图3所示，所述电源转换电路1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。优选地，所述电源转换芯片U1为LM2596芯片。
所述指示灯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，上拉电阻R1使指示灯LED1的电压温度，指示灯LED1的负极接地，电容C4与指示灯LED1和电阻R1并联，电容C4可保护发光二极管指示灯LED1不被瞬间高压反向击穿。本实施例优选地外部的输入电源为24V直流电压，经过转换后为5V直流电压的工作电源。
如图4所示，所述光电隔离输出电路2包括电阻R9、电容C5、复合二极管D7和复合二极管D8；所述光电耦合芯片U2的1号引脚通过电阻R9与控制芯片U3连接；所述电容C5的一端连接光电耦合芯片U2的1号引脚，电容C5的另一端连接光电耦合芯片U2的2号引脚；所述光电耦合芯片U2的2号引脚接地；所述复合二极管D7的一端连接光电耦合芯片U2的3号引脚，复合二极管D7的另一端连接光电耦合芯片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的一端连接光电耦合芯片U2的4号引脚，复合二极管D8的另一端分别连接光电耦合芯片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。
优选地，所述光电隔离芯片U2为TLP521-1芯片。
如图6所示，所述蜂鸣器报警电路9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。
控制芯片U3通过14号引脚输出声报警信号，报警信号被放大并在集电极上输出，报警信号经过NPN三极管Q1放大，蜂鸣器BUZI发出声报警。
如图7所示，所述指示灯报警电路10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。
控制芯片U3出现光报警指令时，控制芯片U3的7号引脚输出低电平，指示灯LED2发出光报警。
如图8所示，所述自检信号输出电路11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根据不同的情况向自检信号输出电路11发出不同频率的脉冲信号，脉冲信号经过自检信号输出电路11产生不同频率的方波，方波输送至外部设备，方波用于检测三元锂电池检测报警装置的当前使用状况。
作为其中一种实施方式，在三元锂动力电池检测报警装置正常使用的时候输出频率为1Hz以下的方波；在有报警信号时输出频率为10Hz以上的方波；当三元锂动力电池检测报警装置发生故障时，继电器K1出现常开或常闭的信号输出；自检结果通过光电隔离芯片U2实时输出到外部设备，使用三元锂动力电池检测报警装置原带的声光报警之外的外部设备进行进一步的报警，实现远程报警，提高处理意外事故的及时性。
如图9所示，所述气敏检测电路12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。
如图10所示，所述温度检测电路13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。
如图5所示，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8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7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6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5通过电阻R25与控制芯片U3的10号引脚连接。
作为其中一种实施方式，显示器可为数码管显示器，通过预先设置好的代码代表对应的报警模式和报警值，用代码显示当前所选择的报警模式和报警值。按键可以是拨码器，拨码器通过显示/按键电路4与各报警选择电路连接，控制报警选择电路的当前状态，从而选择报警模式和报警值。
作为其中一种实施方式，可通过拨码开关选择设置报警值和报警模式，包括：
两种报警输出模式，包括光报警模式和声报警模式；
两档报警温度，报警值为60°或80°；
两档报警浓度，报警值为4000ppm或8000ppm；
两档报警延时时间，延迟时间为1s或3s。
作为其中一种实施方式，通讯芯片U4可选用RS485芯片。
本发明所述的一种三元锂动力电池检测报警装置工作原理是：
本发明所述的三元锂动力电池检测报警装置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8、报警触发浓度选择电路6、报警触发温度选择电路7以及报警检测时长选择电路5，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上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值和报警输出模式、气体浓度的报警值、环境温度报警值以及报警延时值，灵活不同的报警值和报警模式的设置能有效排除降低外界干扰，降低三元锂动力电池检测报警装置的误报警误触率，使三元锂动力电池检测报警装置可以适用于各种环境。
本实施例所述的三元锂动力电池检测报警装置的主控模块有自检功能，三元锂动力电池检测报警装置的报警模块包括自检信号输出电路11，自检信号输出电路11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三元锂动力电池检测报警装置当前的自检结果，三元锂动力电池检测报警装置出现故障时，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，大大降低因三元锂动力电池检测报警装置故障所引发的风险。本实施例所述三元锂动力电池检测报警装置的其它结构参见现有技术。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于，包括：
电源转换模块，包括相连接的电源转换芯片U1和电源转换电路；
光电隔离模块，包括相互连接的光电隔离芯片U2和光电隔离输出电路；
主控模块，包括相连接的控制芯片U3和控制电路；
通讯模块，包括相连接的通讯芯片U4和通讯电路；
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；
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；
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；
其中，所述电源转换模块，其用于将外部的输入电源转换为三元锂动力电池检测报警装置的工作电源；
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；
所述主控模块，其用于控制三元锂动力电池检测报警装置的运行和自检，主控模块与电源转换模块连接；
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；
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；
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；
所述报警选择模块，其用于设置三元锂动力电池检测报警装置的报警值和报警模式，报警选择模块与主控模块连接。
2.根据权利要求1所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
3.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
光电隔离所述电源转换芯片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。
4.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
5.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
6.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
7.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
8.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
9.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
10.根据权利要求2所述的三元锂动力电池检测报警装置，其特征在于：
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。
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