CN111082488A - 一种锂电池电压均衡保护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池电压均衡保护系统，包括保护装置主体与锂电池本体，所述锂电池本体设置在保护装置主体的内部，所述保护装置主体的前端外表面镶嵌有显示屏，所述保护装置主体的前端外表面靠近一侧的位置设置有警示灯，所述保护装置主体的前端外表面靠近底端的位置设置有接线柱；所述保护装置主体的一侧外表面开设有扩音槽，所述保护装置主体的上端外表面开设有预设槽，所述预设槽的内部插接有两组提块，两组所述提块之间的位置设置有提带；本发明的有益效果是：能够更好的保护锂电池，避免了因为电压异常导致的锂电池损坏，并且可以更加全面的对锂电池进行保护。

Description

一种锂电池电压均衡保护系统
技术领域
本发明涉及一种保护系统，具体为一种锂电池电压均衡保护系统。
背景技术
“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，锂电池在使用过程中需要对其进行保护。
授权公告号为CN102780207B的中国发明专利公开了一种电压保护系统，设置一电子系统内，所述电压保护系统包括至少一主芯片、一对应为该主芯片提供工作电压的电源芯片、一BIOS及一控制单元，所述主芯片及BIOS均与所述控制单元连接，所述控制单元实时侦测所述电源芯片输出至所述主芯片的PW_OK信号的电平以得知此时所述主芯片的工作状态，并通过所述BIOS获取当前电子系统的工作状态，来判断此时所述主芯片的工作状态是否与当前电子系统的工作状态下所定义的该主芯片的工作状态一致，若不一致，所述控制单元输出使能信号使所述主芯片停止工作。本发明还提供了一种电压保护方法。本发明可在系统电压过高或过低时及时地使相应芯片停止工作，避免了因系统电压的过高或过低带来的损坏；但其防护效果不够好。
现有的保护系统在使用过程中，防护的效果较差，不能满足使用者的使用需求，容易都导致锂电池损坏，同时现有的保护系统仅仅能进行单一防护，使得系统的防护不够全面，给保护系统的使用带来的一定影响。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的保护系统在使用过程中，防护的效果较差，不能满足使用者的使用需求，容易都导致锂电池损坏，同时现有的保护系统仅仅能进行单一防护，使得系统的防护不够全面，给保护系统的使用带来的一定影响的问题，而提出一种锂电池电压均衡保护系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种锂电池电压均衡保护系统，包括保护装置主体与锂电池本体，所述锂电池本体设置在保护装置主体的内部，所述保护装置主体的前端外表面镶嵌有显示屏，所述保护装置主体的前端外表面靠近一侧的位置设置有警示灯，所述保护装置主体的前端外表面靠近底端的位置设置有接线柱；
所述保护装置主体的一侧外表面开设有扩音槽，所述保护装置主体的上端外表面开设有预设槽，所述预设槽的内部插接有两组提块，两组所述提块之间的位置设置有提带；
所述保护装置主体的后端外表面靠近一侧位置开设有接线口，所述保护装置主体的后端外表面中间的位置开设有出风口，所述保护装置主体的后端外表面靠近另一侧位置开设有电源接口；
所述保护装置主体的内部靠近后端的位置固定安装有风机箱，所述风机箱的内部固定安装有散热风机，所述保护装置主体的内部靠近一侧的位置固定安装有警报喇叭，所述保护装置主体的内部靠近前端的位置固定安装有电压监测器与处理箱，所述保护装置主体的内部靠近另一侧的位置固定安装有温度传感器；
所述处理箱的内部设置有数据接收模块、数据处理模块、总控模块与指令发送模块；
所述数据接收模块用于接收电压监测器监测到的电压信息和温度传感器监测到的温度信息，所述数据接收模块将电压信息与温度信息发送到数据处理模块；
所述数据处理模块将电压信息处理成检修信息和电压警报信息，将温度信息处理成散热信息和高温警报信息；
所述总控模块将检修信息和电压警报信息处理成检修指令和电压警报指令，将散热信息和高温警报信息处理成散热指令与高温的警报指令；
所述指令发送模块将检修指令、电压警报指令、散热指令与高温的警报指令发出。
进一步在于：所述扩音槽的数量至少为两组，所述扩音槽的内部填充有滤网。
进一步在于：所述预设槽的内部中间位置固定安装有第一卡块，所述两组所述提块之间靠近底端的位置设置有第二卡块，所述第二卡块设置在第一卡块的下方，所述提带的两端分别与两组提块销接。
进一步在于：所述检修信息具体处理过程如下：
步骤一：电压监测器每隔预设时间即会采集一次锂电池电压信息，将采集到的电压信息标记为Ki，i＝1……n；
步骤二：将Ki按照从大到小进行排名，提取出最大电压Kmax和最小电压值Kmin；
步骤三：计算出最大电压Kmax与最小电压值Kmin的差值，得到电压差K差；
步骤四：当电压差K差大于预设值时即生成检修信息；
所述检修信息被转化为检修指令后被发送到显示屏，显示屏上会显示出“电压异常请进行检修”的字样；
所述电压警报信息的具体处理过程如下：
步骤一：锂电池检修完之后电压监测器会继续每隔预设时间采集一次锂电池电压信息，将此时采集的电压标记为Ti，i＝1……n；
步骤二：计算出Ti与预设电压阈值Q的差值，得到电压差Tqi；
步骤三:当电压差Tqi中大于预设值A的数量超过预设数量时即生成电压警报信息；
步骤四：当有两个以上的当电压差Tqi大于预设值B时，也生成电压警报信息，预设值B大于预设值A；
所述电压警报信息被转化为电压警报指令被发送到警示灯和警报喇叭，警示灯闪烁预设颜色灯光，警报喇叭播报出“电压危险请进行处理”的通信。
进一步在于：所述散热信息的具体处理过程如下：温度传感器在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将采集到温度信息标记为Wi，i＝1……n，当将所有的Wi相加得到总温度值W和，再计算出温度均值W均，当W均大于预设值时即生成散热信息；
所述散热信息被转化为散热指令发送到的散热风机上，散热风机运作进行散热；
所述高温警报信息的具体处理过程如下:
散热风机运行预设值时间后温度传感器仅需在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将该次采集的温度信息标记为Pi，i＝……n，当Pi中超过预设温度的次数大于两次时，即生成高温警报信息；
所述高温警报信息被处理为高温警报指，并被同时发送到散热风机、警报喇叭和警示灯，所述警示灯收到高温警报指令后发出预设颜色光闪烁，所述警报喇叭收到高温警报指令后播报出内容为“装置温度过高，请切断电源供应并进行处理”的警报信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在使用时，电压监测器每隔预设时间即会采集一次锂电池电压信息，将采集到的电压信息标记为Ki，将Ki按照从大到小进行排名，提取出最大电压Kmax和最小电压值Kmin，计算出最大电压Kmax与最小电压值Kmin的差值，得到电压差K差，当电压差K差大于预设值时即生成检修信息，检修信息被转化为检修指令后被发送到显示屏上显示提示醒来提醒检修人员进行检修，锂电池检修完之后电压监测器会继续每隔预设时间采集一次锂电池电压信息，将此时采集的电压标记为Ti，计算出Ti与预设电压阈值Q的差值，得到电压差Tqi，当电压差Tqi中大于预设值A的数量超过预设数量时即生成电压警报信息，当有两个以上的当电压差Tqi大于预设值B时，也生成电压警报信息，压警报信息被转化为电压警报指令被发送到警示灯和警报喇叭，警示灯闪烁预设颜色灯光，警报喇叭播报出警报信息，该种设置能够在锂电池电压出现异常时及时的通知检修人员对其进行处理，避免了锂电池电压异常导致的意外发生，提升了该系统的安全性。
2、同时温度传感器在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将采集到温度信息标记为Wi，当将所有的Wi相加得到总温度值W和，再计算出温度均值W均，当W均大于预设值时即生成散热信息；散热信息被转化为散热指令发送到的散热风机上，散热风机运作进行散热，并且散热风机运行预设值时间后温度传感器仅需在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将该次采集的温度信息标记为Pi，当Pi中超过预设温度的次数大于两次时，即生成高温警报信息，高温警报信息被处理为高温警报指，并被同时发送到散热风机、警报喇叭和警示灯，警示灯收到高温警报指令后发出预设颜色光闪烁，警报喇叭收到高温警报指令后播报出高温警报信息来提示检修人员对锂电池进行处理，从而避免了锂电池温度过高导致的意外发生，更进一步的提升了该系统的安全性。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体立体结构示意图；
图2为本发明的出风口与保护装置主体结合视图；
图3为本发明的预设槽内部结构图；
图4为本发明的保护装置主体内部视图；
图5为本发明的处理箱结构框图。
图中：1、保护装置主体；2、显示屏；3、接线柱；4、警示灯；5、扩音槽；6、预设槽；7、提块；8、提带；9、接线口；10、出风口；11、电源接口；12、风机箱；13、散热风机；14、滤网；15、警报喇叭；16、处理箱；17、电压监测器；18、温度传感器；19、第一卡块；20、第二卡块；21、锂电池本体。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，一种锂电池电压均衡保护系统，包括保护装置主体1与锂电池本体21，锂电池本体21设置在保护装置主体1的内部，保护装置主体1的前端外表面镶嵌有显示屏2，保护装置主体1的前端外表面靠近一侧的位置设置有警示灯4，保护装置主体1的前端外表面靠近底端的位置设置有接线柱3；
保护装置主体1的一侧外表面开设有扩音槽5，保护装置主体1的上端外表面开设有预设槽6，预设槽6的内部插接有两组提块7，两组提块7之间的位置设置有提带8，预设槽6的内部中间位置固定安装有第一卡块19，两组提块7之间靠近底端的位置设置有第二卡块20，第二卡块20设置在第一卡块19的下方，第二卡块20与第一卡块19均起到了限位的作用，提带8的两端分别与两组提块7销接，使用者需要移动保护装置主体1时可以通过提拉提带8将保护装置主体1提起，非常的方便；
保护装置主体1的后端外表面靠近一侧位置开设有接线口9，保护装置主体1的后端外表面中间的位置开设有出风口10，保护装置主体1的后端外表面靠近另一侧位置开设有电源接口11；
保护装置主体1的内部靠近后端的位置固定安装有风机箱12，风机箱12的内部固定安装有散热风机13，散热风机13运作进行散热，保护装置主体1的内部靠近一侧的位置固定安装有警报喇叭15，保护装置主体1的内部靠近前端的位置固定安装有电压监测器17与处理箱16，保护装置主体1的内部靠近另一侧的位置固定安装有温度传感器18；
处理箱16的内部设置有数据接收模块、数据处理模块、总控模块与指令发送模块；
数据接收模块用于接收电压监测器17监测到的电压信息和温度传感器18监测到的温度信息，数据接收模块将电压信息与温度信息发送到数据处理模块；
数据处理模块将电压信息处理成检修信息和电压警报信息，将温度信息处理成散热信息和高温警报信息；
总控模块将检修信息和电压警报信息处理成检修指令和电压警报指令，将散热信息和高温警报信息处理成散热指令与高温的警报指令；
指令发送模块将检修指令、电压警报指令、散热指令与高温的警报指令发出。
扩音槽5的数量至少为两组，扩音槽5的内部填充有滤网14，滤网14起到了滤尘的作用。
检修信息具体处理过程如下：
步骤一：电压监测器17每隔预设时间即会采集一次锂电池电压信息，将采集到的电压信息标记为Ki，i＝1……n；
步骤二：将Ki按照从大到小进行排名，提取出最大电压Kmax和最小电压值Kmin；
步骤三：计算出最大电压Kmax与最小电压值Kmin的差值，得到电压差K差；
步骤四：当电压差K差大于预设值时即生成检修信息；
检修信息被转化为检修指令后被发送到显示屏2，显示屏2上会显示出“电压异常请进行检修”的字样；
电压警报信息的具体处理过程如下：
步骤一：锂电池检修完之后电压监测器17会继续每隔预设时间采集一次锂电池电压信息，将此时采集的电压标记为Ti，i＝1……n；
步骤二：计算出Ti与预设电压阈值Q的差值，得到电压差Tqi；
步骤三:当电压差Tqi中大于预设值A的数量超过预设数量时即生成电压警报信息；
步骤四：当有两个以上的当电压差Tqi大于预设值B时，也生成电压警报信息，预设值B大于预设值A；
电压警报信息被转化为电压警报指令被发送到警示灯4和警报喇叭15，警示灯4闪烁预设颜色灯光，该预设颜色灯光可为红色，警报喇叭15播报出“电压危险请进行处理”的通信。
散热信息的具体处理过程如下：温度传感器18在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将采集到温度信息标记为Wi，i＝1……n，当将所有的Wi相加得到总温度值W和，再计算出温度均值W均，当W均大于预设值时即生成散热信息；
散热信息被转化为散热指令发送到的散热风机13上，散热风机13运作进行散热；
高温警报信息的具体处理过程如下:
散热风机13运行预设值时间后温度传感器18仅需在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将该次采集的温度信息标记为Pi，i＝1……n，当Pi中超过预设温度的次数大于两次时，即生成高温警报信息；
高温警报信息被处理为高温警报指，并被同时发送到散热风机13、警报喇叭15和警示灯4，警示灯4收到高温警报指令后发出预设颜色光闪烁，警报喇叭15收到高温警报指令后播报出内容为“装置温度过高，请切断电源供应并进行处理”的警报信息。
本发明在使用时，使用者将需要接入线缆通过接线柱3和接线口9与保护装置主体连接在一起，电压监测器17每隔预设时间即会采集一次锂电池电压信息，将采集到的电压信息标记为Ki，将Ki按照从大到小进行排名，提取出最大电压Kmax和最小电压值Kmin，计算出最大电压Kmax与最小电压值Kmin的差值，得到电压差K差，当电压差K差大于预设值时即生成检修信息，检修信息被转化为检修指令后被发送到显示屏2上显示提示醒来提醒检修人员进行检修，锂电池检修完之后电压监测器17会继续每隔预设时间采集一次锂电池电压信息，将此时采集的电压标记为Ti，计算出Ti与预设电压阈值Q的差值，得到电压差Tqi，当电压差Tqi中大于预设值A的数量超过预设数量时即生成电压警报信息，当有两个以上的当电压差Tqi大于预设值B时，也生成电压警报信息，压警报信息被转化为电压警报指令被发送到警示灯4和警报喇叭15，警示灯4闪烁预设颜色灯光，警报喇叭15播报出警报信息，该种设置能够在锂电池电压出现异常时及时的通知检修人员对其进行处理，同时温度传感器18在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将采集到温度信息标记为Wi，i＝1……n，当将所有的Wi相加得到总温度值W和，再计算出温度均值W均，当W均大于预设值时即生成散热信息；散热信息被转化为散热指令发送到的散热风机13上，散热风机13运作进行散热，并且散热风机13运行预设值时间后温度传感器18仅需在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将该次采集的温度信息标记为Pi，当Pi中超过预设温度的次数大于两次时，即生成高温警报信息，高温警报信息被处理为高温警报指，并被同时发送到散热风机13、警报喇叭15和警示灯4，警示灯4收到高温警报指令后发出预设颜色光闪烁，警报喇叭15收到高温警报指令后播报出高温警报信息来提示检修人员对锂电池进行处理，从而避免了锂电池温度过高导致的意外发生，更进一步的提升了该系统的安全性。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种锂电池电压均衡保护系统，包括保护装置主体(1)与锂电池本体(21)，其特征在于，所述锂电池本体(21)设置在保护装置主体(1)的内部，所述保护装置主体(1)的前端外表面镶嵌有显示屏(2)，所述保护装置主体(1)的前端外表面靠近一侧的位置设置有警示灯(4)，所述保护装置主体(1)的前端外表面靠近底端的位置设置有接线柱(3)；
所述保护装置主体(1)的一侧外表面开设有扩音槽(5)，所述保护装置主体(1)的上端外表面开设有预设槽(6)，所述预设槽(6)的内部插接有两组提块(7)，两组所述提块(7)之间的位置设置有提带(8)；
所述保护装置主体(1)的后端外表面靠近一侧位置开设有接线口(9)，所述保护装置主体(1)的后端外表面中间的位置开设有出风口(10)，所述保护装置主体(1)的后端外表面靠近另一侧位置开设有电源接口(11)；
所述保护装置主体(1)的内部靠近后端的位置固定安装有风机箱(12)，所述风机箱(12)的内部固定安装有散热风机(13)，所述保护装置主体(1)的内部靠近一侧的位置固定安装有警报喇叭(15)，所述保护装置主体(1)的内部靠近前端的位置固定安装有电压监测器(17)与处理箱(16)，所述保护装置主体(1)的内部靠近另一侧的位置固定安装有温度传感器(18)；
所述处理箱(16)的内部设置有数据接收模块、数据处理模块、总控模块与指令发送模块；
所述数据接收模块用于接收电压监测器(17)监测到的电压信息和温度传感器(18)监测到的温度信息，所述数据接收模块将电压信息与温度信息发送到数据处理模块；
所述数据处理模块将电压信息处理成检修信息和电压警报信息，将温度信息处理成散热信息和高温警报信息；
所述总控模块将检修信息和电压警报信息处理成检修指令和电压警报指令，将散热信息和高温警报信息处理成散热指令与高温的警报指令；
所述指令发送模块将检修指令、电压警报指令、散热指令与高温的警报指令发出。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电压均衡保护系统，其特征在于，所述扩音槽(5)的数量至少为两组，所述扩音槽(5)的内部填充有滤网(14)。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池电压均衡保护系统，其特征在于，所述预设槽(6)的内部中间位置固定安装有第一卡块(19)，所述两组所述提块(7)之间靠近底端的位置设置有第二卡块(20)，所述第二卡块(20)设置在第一卡块(19)的下方，所述提带(8)的两端分别与两组提块(7)销接。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电压均衡保护系统，其特征在于，所述检修信息具体处理过程如下：
步骤一：电压监测器(17)每隔预设时间即会采集一次锂电池电压信息，将采集到的电压信息标记为Ki，i＝1……n；
步骤二：将Ki按照从大到小进行排名，提取出最大电压Kmax和最小电压值Kmin；
步骤三：计算出最大电压Kmax与最小电压值Kmin的差值，得到电压差K差；
步骤四：当电压差K差大于预设值时即生成检修信息；
所述检修信息被转化为检修指令后被发送到显示屏(2)，显示屏(2)上会显示出“电压异常请进行检修”的字样；
所述电压警报信息的具体处理过程如下：
步骤一：锂电池检修完之后电压监测器(17)会继续每隔预设时间采集一次锂电池电压信息，将此时采集的电压标记为Ti，i＝1……n；
步骤二：计算出Ti与预设电压阈值Q的差值，得到电压差Tqi；
步骤三:当电压差Tqi中大于预设值A的数量超过预设数量时即生成电压警报信息；
步骤四：当有两个以上的当电压差Tqi大于预设值B时，也生成电压警报信息，预设值B大于预设值A；
所述电压警报信息被转化为电压警报指令被发送到警示灯(4)和警报喇叭(15)，警示灯(4)闪烁预设颜色灯光，警报喇叭(15)播报出“电压危险请进行处理”的通信。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池电压均衡保护系统，其特征在于，所述散热信息的具体处理过程如下：温度传感器(18)在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将采集到温度信息标记为Wi，i＝1……n，当将所有的Wi相加得到总温度值W和，再计算出温度均值W均，当W均大于预设值时即生成散热信息；
所述散热信息被转化为散热指令发送到的散热风机(13)上，散热风机(13)运作进行散热；
所述高温警报信息的具体处理过程如下:
散热风机(13)运行预设值时间后温度传感器(18)仅需在预设时间内每隔预设时长采集一次温度信息，将该次采集的温度信息标记为Pi，i＝1……n，当Pi中超过预设温度的次数大于两次时，即生成高温警报信息；
所述高温警报信息被处理为高温警报指，并被同时发送到散热风机(13)、警报喇叭(15)和警示灯(4)，所述警示灯(4)收到高温警报指令后发出预设颜色光闪烁，所述警报喇叭(15)收到高温警报指令后播报出内容为“装置温度过高，请切断电源供应并进行处理”的警报信息。
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