CN115117971A - 一种锂电池充电检测装置及其使用方法 - Google Patents

一种锂电池充电检测装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂电池充电检测装置及其使用方法，涉及锂电池充电技术领域，为解决现有的检测装置充电检测不够全面，功能性较低，且对检测结果的获取不够直观的问题。所述锂电池箱的内部设置有锂电池组、温度检测机构、检测芯片、控制器、充电管理芯片和充电管理开关，且温度检测机构位于锂电池组的上方，所述锂电池组包括锂电池基座，所述锂电池基座的内侧安装有若干单体电池，所述温度检测机构的下端设置有多点测温面板，所述多点测温面板包括若干测温探头，且测温探头与单体电池一一对应，所述温度检测机构的上端设置有总线接口，所述锂电池箱的顶端设置有显示模块，所述锂电池箱的顶端设置有警报机构。

Description

一种锂电池充电检测装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及锂电池充电技术领域，具体为一种锂电池充电检测装置及其使用方法。
背景技术
锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池，锂电池现在使用的时候，通常也作为新能源的电池储备箱，用于储备电力和提供电力；
例如公告号为CN211032221U的中国授权专利(一种锂电池充电检测用降温装置)：包括箱体及置于箱体内的冷却管，所述箱体的上端设有与其通过合页转动连接的防护盖，所述箱体的内侧且位于冷却管的上方设有用于固定充电检测装置的支架，所述支架的位置能够使置于支架上的充电检测装置的底部与冷却管接触。所述的锂电池充电检测用降温装置，结构简单、更换冷却液较方便，将充电检测装置底部悬空支撑起来，保证足够的底部散热空间，使之具有良好的降温效果，同时采用通风孔和冷却管，实现增加温度发散的空间和通过冷却液散热的目的。冷却管采用开口的管体及密封塞结构，通过卡槽的方式安装在箱体内，其安装、拆卸较方便，方便冷却液的更换；
上述现有技术只具备在锂电池充电过程中的降温作用，充电检测不够全面，功能性较低，且对检测结果的获取不够直观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池充电检测装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有的检测装置充电检测不够全面，功能性较低，且对检测结果的获取不够直观的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池充电检测装置，包括锂电池箱，所述锂电池箱的内部设置有锂电池组、温度检测机构、检测芯片、控制器、充电管理芯片和充电管理开关，且温度检测机构位于锂电池组的上方，所述锂电池组包括锂电池基座，所述锂电池基座的内侧安装有若干单体电池。
在进一步的实施例中，所述温度检测机构的下端设置有多点测温面板，所述多点测温面板包括若干测温探头，且测温探头与单体电池一一对应，所述温度检测机构的上端设置有总线接口。
在进一步的实施例中，所述锂电池箱的顶端设置有显示模块。
在进一步的实施例中，所述锂电池箱的顶端设置有警报机构。
在进一步的实施例中，所述锂电池箱的顶端设置有若干指示灯。
在进一步的实施例中，所述锂电池基座的前后两端均设置有开槽，所述锂电池箱的前后两端均安装有散热面板，所述散热面板的内侧安装有散热风扇，且散热风扇与散热面板通过螺钉连接。
在进一步的实施例中，所述锂电池箱前端的一侧设置有输入接口，所述锂电池箱前端的另一侧设置有输出接口。
在进一步的实施例中，所述锂电池箱的内部设置有电流检测模块，且电流检测模块包括采样电阻、信号处理电路、采样电路和片内A/D。
一种锂电池充电检测装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：外接的充电器连接锂电池箱前端的输入接口，对锂电池箱内部的锂电池组进行充电；
步骤二：温度检测机构的测温探头与锂电池组的单体电池一一对应，检测各单体电池的充电温度，温度数据传输至控制器，并通过显示模块显示；
步骤三：当电流流经采样电阻时被采样，通过信号处理电路和采样电路可以计算出流过电池的电流和电压，从而跟踪电池的电量变化，检测锂电池组的电压、电流和剩余容量检测；
步骤四：检测芯片对锂电池组进行电压检测、电流检测和剩余容量检测，电压检测数据、电流检测数据和剩余容量检测数据传输至控制器，并通过显示模块显示，正常充电状态时，表示正常充电状态的指示灯亮起，异常充电状态时，表示异常充电状态的指示灯亮起；
步骤五：充电温度异常过热时，表示温度异常的指示灯亮起，由控制器控制充电管理芯片，由充电管理芯片控制充电管理开关断开充电电路，停止对锂电池组的充电，并通过警报机构警报，同时散热风扇工作散热，直至温度恢复至正常状态；
步骤六：充电电流和充电电压异常时，表示充电电流异常和充电电压异常的指示灯亮起，由控制器控制充电管理芯片，由充电管理芯片控制充电管理开关断开充电电路，停止对锂电池组的充电，并通过警报机构警报，当锂电池组充满电后，表示电量已满的指示灯亮起，由控制器控制充电管理芯片，由充电管理芯片控制充电管理开关断开充电电路，停止对锂电池组的充电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的检测芯片对锂电池组进行电压检测、电流检测和剩余容量检测，电压检测数据、电流检测数据和剩余容量检测数据传输至控制器，并通过显示模块显示，获取检测数据直观快速且全面，能够清楚得知检测结果和锂电池组的充电状态；
2、本发明的指示灯包括表示正常充电状态的指示灯、表示异常充电状态的指示灯、表示温度异常的指示灯、表示充电电流异常的指示灯、表示充电电压异常的指示灯和表示电量已满的指示灯，在充电的过程中，根据锂电池组充电状态和进程的不同，相应的指示灯亮起，进一步直观地获取检测数据，锂电池组存在充电安全隐患时，由控制器控制充电管理芯片，由充电管理芯片控制充电管理开关断开充电电路，停止对锂电池组的充电，并通过警报机构警报，温度过热时，散热风扇工作及时进行散热，直至温度恢复至正常状态，保证了充电过程中的安全性，在电池充电的过程中持续采集电池端电压、温度以及电流，对单体电池进行在线检测，防止出现过充、电池温度过高等现象，防止对电池造成不可逆的损伤。
附图说明
图1为本发明的一种锂电池充电检测装置的系统图；
图2为本发明的电流检测模块的系统图；
图3为本发明的锂电池箱的三维立体图；
图4为本发明的锂电池箱的结构示意图；
图5为本发明的锂电池组的结构示意图；
图6为本发明的温度检测机构的仰视面结构示意图；
图7为本发明的温度检测机构的俯视面结构示意图；
图8为本发明的散热面板和散热风扇的侧视面结构示意图。
图中：1、锂电池箱；2、锂电池组；3、温度检测机构；4、检测芯片；5、控制器；6、充电管理芯片；7、充电管理开关；8、显示模块；9、警报机构；10、指示灯；11、输入接口；12、输出接口；13、锂电池基座；14、单体电池；15、开槽；16、多点测温面板；17、测温探头；18、总线接口；19、散热面板；20、散热风扇。
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。
请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：一种锂电池充电检测装置，包括锂电池箱1，锂电池箱1的内部设置有锂电池组2、温度检测机构3、检测芯片4、控制器5、充电管理芯片6和充电管理开关7，且温度检测机构3位于锂电池组2的上方，锂电池组2包括锂电池基座13，锂电池基座13的内侧安装有若干单体电池14，检测芯片4对锂电池组2进行电压检测、电流检测和剩余容量检测，电压检测数据、电流检测数据和剩余容量检测数据传输至控制器5，并通过显示模块8显示，温度检测机构3的测温探头17与锂电池组2的单体电池14一一对应，检测各单体电池14的充电温度，温度数据传输至控制器5，并通过显示模块8显示。
进一步，温度检测机构3的下端设置有多点测温面板16，多点测温面板16包括若干测温探头17，且测温探头17与单体电池14一一对应，温度检测机构3的上端设置有总线接口18，温度检测机构3的测温探头17与锂电池组2的单体电池14一一对应，检测各单体电池14的充电温度。
进一步，锂电池箱1的顶端设置有显示模块8，检测芯片4对锂电池组2进行电压检测、电流检测和剩余容量检测，电压检测数据、电流检测数据和剩余容量检测数据传输至控制器5，并通过显示模块8显示，获取检测数据直观快速且全面，能够清楚得知检测结果和锂电池组2的充电状态。
进一步，锂电池箱1的顶端设置有警报机构9，警报机构9能够进行警报，起到提醒的作用。
进一步，锂电池箱1的顶端设置有若干指示灯10，指示灯10包括表示正常充电状态的指示灯10、表示异常充电状态的指示灯10、表示温度异常的指示灯10、表示充电电流异常的指示灯10、表示充电电压异常的指示灯10和表示电量已满的指示灯10，在充电的过程中，根据锂电池组2充电状态和进程的不同，相应的指示灯10亮起，进一步直观地获取检测数据。
进一步，锂电池基座13的前后两端均设置有开槽15，锂电池箱1的前后两端均安装有散热面板19，散热面板19的内侧安装有散热风扇20，且散热风扇20与散热面板19通过螺钉连接，散热风扇20工作散热，直至温度恢复至正常状态。
进一步，锂电池箱1前端的一侧设置有输入接口11，锂电池箱1前端的另一侧设置有输出接口12，外接的充电器连接锂电池箱1前端的输入接口11，对锂电池箱1内部的锂电池组2进行充电。
进一步，锂电池箱1的内部设置有电流检测模块，且电流检测模块包括采样电阻、信号处理电路、采样电路和片内A/D，充电过程中，当电流流经采样电阻时被采样，通过信号处理电路和采样电路可以计算出流过电池的电流和电压，从而跟踪电池的电量变化，检测锂电池组2的电压、电流和剩余容量检测。
一种锂电池充电检测装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：外接的充电器连接锂电池箱1前端的输入接口11，对锂电池箱1内部的锂电池组2进行充电；
步骤二：温度检测机构3的测温探头17与锂电池组2的单体电池14一一对应，检测各单体电池14的充电温度，温度数据传输至控制器5，并通过显示模块8显示；
步骤三：当电流流经采样电阻时被采样，通过信号处理电路和采样电路可以计算出流过电池的电流和电压，从而跟踪电池的电量变化，检测锂电池组2的电压、电流和剩余容量检测；
步骤四：检测芯片4对锂电池组2进行电压检测、电流检测和剩余容量检测，电压检测数据、电流检测数据和剩余容量检测数据传输至控制器5，并通过显示模块8显示，正常充电状态时，表示正常充电状态的指示灯10亮起，异常充电状态时，表示异常充电状态的指示灯10亮起；
步骤五：充电温度异常过热时，表示温度异常的指示灯10亮起，由控制器5控制充电管理芯片6，由充电管理芯片6控制充电管理开关7断开充电电路，停止对锂电池组2的充电，并通过警报机构9警报，同时散热风扇20工作散热，直至温度恢复至正常状态；
步骤六：充电电流和充电电压异常时，表示充电电流异常和充电电压异常的指示灯10亮起，由控制器5控制充电管理芯片6，由充电管理芯片6控制充电管理开关7断开充电电路，停止对锂电池组2的充电，并通过警报机构9警报，当锂电池组2充满电后，表示电量已满的指示灯10亮起，由控制器5控制充电管理芯片6，由充电管理芯片6控制充电管理开关7断开充电电路，停止对锂电池组2的充电。
工作原理：使用时，外接的充电器连接锂电池箱1前端的输入接口11，对锂电池箱1内部的锂电池组2进行充电，温度检测机构3的测温探头17与锂电池组2的单体电池14一一对应，检测各单体电池14的充电温度，温度数据传输至控制器5，并通过显示模块8显示，充电过程中，当电流流经采样电阻时被采样，通过信号处理电路和采样电路可以计算出流过电池的电流和电压，从而跟踪电池的电量变化，检测锂电池组2的电压、电流和剩余容量检测，检测芯片4对锂电池组2进行电压检测、电流检测和剩余容量检测，电压检测数据、电流检测数据和剩余容量检测数据传输至控制器5，并通过显示模块8显示，正常充电状态时，表示正常充电状态的指示灯10亮起，异常充电状态时，表示异常充电状态的指示灯10亮起，充电温度异常过热时，表示温度异常的指示灯10亮起，由控制器5控制充电管理芯片6，由充电管理芯片6控制充电管理开关7断开充电电路，停止对锂电池组2的充电，并通过警报机构9警报，同时散热风扇20工作散热，直至温度恢复至正常状态，充电电流异常和充电电压异常时，表示充电电流异常和充电电压异常的指示灯10亮起，由控制器5控制充电管理芯片6，由充电管理芯片6控制充电管理开关7断开充电电路，停止对锂电池组2的充电，并通过警报机构9警报，当锂电池组2充满电后，表示电量已满的指示灯10亮起，由控制器5控制充电管理芯片6，由充电管理芯片6控制充电管理开关7断开充电电路，停止对锂电池组2的充电。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种锂电池充电检测装置，包括锂电池箱(1)，其特征在于：所述锂电池箱(1)的内部设置有锂电池组(2)、温度检测机构(3)、检测芯片(4)、控制器(5)、充电管理芯片(6)和充电管理开关(7)，且温度检测机构(3)位于锂电池组(2)的上方，所述锂电池组(2)包括锂电池基座(13)，所述锂电池基座(13)的内侧安装有若干单体电池(14)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池充电检测装置，其特征在于：所述温度检测机构(3)的下端设置有多点测温面板(16)，所述多点测温面板(16)包括若干测温探头(17)，且测温探头(17)与单体电池(14)一一对应，所述温度检测机构(3)的上端设置有总线接口(18)。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池充电检测装置，其特征在于：所述锂电池箱(1)的顶端设置有显示模块(8)。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池充电检测装置，其特征在于：所述锂电池箱(1)的顶端设置有警报机构(9)。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池充电检测装置，其特征在于：所述锂电池箱(1)的顶端设置有若干指示灯(10)。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池充电检测装置，其特征在于：所述锂电池基座(13)的前后两端均设置有开槽(15)，所述锂电池箱(1)的前后两端均安装有散热面板(19)，所述散热面板(19)的内侧安装有散热风扇(20)，且散热风扇(20)与散热面板(19)通过螺钉连接。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池充电检测装置，其特征在于：所述锂电池箱(1)前端的一侧设置有输入接口(11)，所述锂电池箱(1)前端的另一侧设置有输出接口(12)。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池充电检测装置，其特征在于：所述锂电池箱(1)的内部设置有电流检测模块，且电流检测模块包括采样电阻、信号处理电路、采样电路和片内A/D。
9.一种锂电池充电检测装置的使用方法，基于权利要求8所述的一种锂电池充电检测装置实现，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：外接的充电器连接锂电池箱(1)前端的输入接口(11)，对锂电池箱(1)内部的锂电池组(2)进行充电；
步骤二：温度检测机构(3)的测温探头(17)与锂电池组(2)的单体电池(14)一一对应，检测各单体电池(14)的充电温度，温度数据传输至控制器，并通过显示模块(8)显示；
步骤三：当电流流经采样电阻时被采样，通过信号处理电路和采样电路可以计算出流过电池的电流和电压，从而跟踪电池的电量变化，检测锂电池组(2)的电压、电流和剩余容量检测；
步骤四：检测芯片(4)对锂电池组(2)进行电压检测、电流检测和剩余容量检测，电压检测数据、电流检测数据和剩余容量检测数据传输至控制器，并通过显示模块(8)显示，正常充电状态时，表示正常充电状态的指示灯(10)亮起，异常充电状态时，表示异常充电状态的指示灯(10)亮起；
步骤五：充电温度异常过热时，表示温度异常的指示灯(10)亮起，由控制器控制充电管理芯片，由充电管理芯片控制充电管理开关(7)断开充电电路，停止对锂电池组(2)的充电，并通过警报机构(9)警报，同时散热风扇(20)工作散热，直至温度恢复至正常状态；
步骤六：充电电流和充电电压异常时，表示充电电流异常和充电电压异常的指示灯(10)亮起，由控制器控制充电管理芯片，由充电管理芯片控制充电管理开关(7)断开充电电路，停止对锂电池组(2)的充电，并通过警报机构(9)警报，当锂电池组(2)充满电后，表示电量已满的指示灯(10)亮起，由控制器控制充电管理芯片，由充电管理芯片控制充电管理开关(7)断开充电电路，停止对锂电池组(2)的充电。
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