CN201946714U - 大功率带报警功能的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种大功率带报警功能的锂离子电池，该电池组合安装有电路控制板、报警器和第一、二指示灯；锂离子电池固定连接有电路控制板；报警器和第一、二指示灯连接在电路控制板上；该锂离子电池通过电路控制板控制通断供电于负载，该电路控制板检测分析锂离子电池并分别控制报警器和第一、二指示灯工作。实际使用中由程序化控制，操作维护简单，稳定性能高；使用电池管理芯片，对锂离子电池的电压、电流、温度及容量做到精确测量，有效保护电池，提高电池使用寿命；本实用新型采用低功耗设计，自耗电低，电池在静置状态存放时间更长。

Description

大功率带报警功能的锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及一种供电设备，尤其是一种大功率带报警功能的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池在使用过程中容易出现一些异常，如过充、过放现象；如果出现过充，电池会鼓胀，严重时可能会起火或爆炸；如果出现过放电，轻则缩短电池使用寿命，重则彻底丧失充放电功能使电池永久失效。目前的锂离子电池有配合过充、过放保护电路的，仅在过放后切断电池向负载的供电，但在使用过程中出现其他问题时没有任何警示，不利于电池质量的改善。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种大功率带报警功能的锂离子电池，附带自检测功能，实时监测电池工作状况，在电池工作异常时切断负载并及时报警。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种大功率带报警功能的锂离子电池，该电池组合安装有电路控制板、报警器和第一、二指示灯；锂离子电池固定连接有电路控制板；报警器和第一、二指示灯连接在电路控制板上；该锂离子电池通过电路控制板控制通断供电于负载，该电路控制板检测分析锂离子电池并分别控制报警器和第一、二指示灯工作。
作为本实用新型的进一步改进，所述电路控制板包括MCU控制模块、电池管理模块、锂电保护控制模块、场效应管、热敏电阻、电阻和按键开关；锂离子电池的正极对应连接负载的电压端，该锂离子电池的负极依次串连场效应管和电阻后对应连接负载的地线；该MCU控制模块的电压端通过按键开关连接锂离子电池的正极，该场效应管的栅极通过锂电保护控制模块连接锂离子电池的正极，该电池管理模块的电压侦测端连接锂电保护控制模块的高压端，该电池管理模块的两电流侦测端分别连接电阻两端形成电流侦测回路，该电池管理模块的温度侦测端通过负温度系数的热敏电阻连接负载的地线；该电池管理模块与MCU控制模块之间数据通讯；MCU控制模块控制连接报警器和第一、二指示灯；所述电路控制板由按键开关控制上电工作。
作为本实用新型的进一步改进，所述锂离子电池为大功率锂离子电池。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一指示灯为绿色LED灯；该第二指示灯为红色LED灯。
作为本实用新型的进一步改进，该电路控制板上还连接有第三指示灯，该第三指示灯受控连接于所述MCU控制模块。
作为本实用新型的进一步改进，所述第三指示灯为黄色LED灯。
本实用新型的电路原理介绍如下：
1.锂电池保护：使用锂电保护芯片，场效应管MOS作为导通控制开关，对锂离子电池的电芯进行过充、过放、过电流、短路等保护；
2.电池管理：使用智能电池管理芯片，实时侦测电池电压、工作电流、负载用电温度及充放电状态等信息，A/D转换成数字信号通过I2C通讯协议传送给MCU；
3.温度侦测：使用规格为10K@25C的热敏电阻侦测温度，将其放在用电设备上，热敏电阻阻值随温度的增高而成一定比率的下降，电池管理根据热敏电阻阻值，计算出用电设备温度；
4.MCU控制：MCU控制模块接收电池管理芯片提供的电压、充放电电流、温度、容量等数据，相应控制第一、二、三指示灯及报警器工作，当接收到异常信息时，切断负载，保护用电设备。
本实用新型实际应用时的操作说明如下：
1.电池充电指示：电池充电时，绿色LED灯闪烁，当电池冲饱电后，红色LED灯亮；
2.低压报警：电池正常工作时，按键开关闭合，当电池出现低压或容量低时，报警器开始简短报警，同时黄色LED灯亮，管理员给电池充电或断开按键开关，报警结束，黄色LED灯灭；
3.异常报警：电池正常工作时，当电器设备出现电流过大、温度过高或电压瞬间变低时，切断负载，报警器开始连续报警，同时红色LED灯亮；管理员排除故障后，报警结束，红色LED灯灭。
本实用新型的有益效果是：本实用新型使用大功率锂离子电池，具有能量密度高、放电倍率大、自放电少、循环寿命长及安全等性能；带充电指示、低压报警、安全报警等功能，可有效对电器设备进行实时保护；实际使用中由程序化控制，操作维护简单，稳定性能高；使用电池管理芯片，对锂离子电池的电压、电流、温度及容量做到精确测量，有效保护电池，提高电池使用寿命；本实用新型采用低功耗设计，自耗电低，电池在静置状态存放时间更长。
附图说明
图1为本实用新型的架构示意图；
图2为本实用新型所述控制电路板的电路连接示意图。
具体实施方式
实施例：一种大功率带报警功能的锂离子电池，该电池组合安装有电路控制板1、报警器2和第一、二指示灯4、5；锂离子电池3固定连接有电路控制板1；报警器2和第一、二指示灯4、5连接在电路控制板1上；该锂离子电池3通过电路控制板1控制通断供电于负载，该电路控制板1检测分析锂离子电池3并分别控制报警器2和第一、二指示灯4、5工作。
所述电路控制板1包括MCU控制模块11、电池管理模块12、锂电保护控制模块13、场效应管MOS、热敏电阻NTC、电阻RS和按键开关S；锂离子电池3的正极BAT+对应连接负载的电压端PACK，该锂离子电池3的负极BAT-依次串连场效应管MOS和电阻RS后对应连接负载的地线GND；该MCU控制模块11的电压端通过按键开关S连接锂离子电池3的正极BAT+，该场效应管MOS的栅极通过锂电保护控制模块13连接锂离子电池3的正极BAT+，该电池管理模块12的电压侦测端连接锂电保护控制模块13的高压端，该电池管理模块12的两电流侦测端分别连接电阻RS两端形成电流侦测回路，该电池管理模块12的温度侦测端通过负温度系数的热敏电阻NTC连接负载的地线GND；该电池管理模块12与MCU控制模块11之间数据通讯；MCU控制模块11控制连接报警器2和第一、二指示灯4、5；所述电路控制板1由按键开关S控制上电工作。
所述锂离子电池3为大功率锂离子电池。
所述第一指示灯4为绿色LED灯；该第二指示灯5为红色LED灯。
该电路控制板1上还连接有第三指示灯6，该第三指示灯6受控连接于所述MCU控制模块11。
所述第三指示灯6为黄色LED灯。
本实用新型的电路原理介绍如下：
1.锂电池保护：使用锂电保护芯片，场效应管MOS作为导通控制开关，对锂离子电池的电芯进行过充、过放、过电流、短路等保护；
2.电池管理：使用智能电池管理芯片，实时侦测电池电压、工作电流、负载用电温度及充放电状态等信息，A/D转换成数字信号通过I2C通讯协议传送给MCU；
3.温度侦测：使用规格为10K@25C的热敏电阻侦测温度，将其放在用电设备上，热敏电阻阻值随温度的增高而成一定比率的下降，电池管理根据热敏电阻阻值，计算出用电设备温度；
4.MCU控制：MCU控制模块接收电池管理芯片提供的电压、充放电电流、温度、容量等数据，相应控制第一、二、三指示灯及报警器工作，当接收到异常信息时，切断负载，保护用电设备。
本实用新型实际应用时的操作说明如下：
1.电池充电指示：电池充电时，绿色LED灯闪烁，当电池冲饱电后，红色LED灯亮；
2.低压报警：电池正常工作时，按键开关闭合，当电池出现低压或容量低时，报警器开始简短报警，同时黄色LED灯亮，管理员给电池充电或断开按键开关，报警结束，黄色LED灯灭；
3.异常报警：电池正常工作时，当电器设备出现电流过大、温度过高或电压瞬间变低时，切断负载，报警器开始连续报警，同时红色LED灯亮；管理员排除故障后，报警结束，红色LED灯灭。
本实用新型的主要电器参数如下表：
Figure BDA0000041117980000071
本实用新型使用大功率锂离子电池，具有能量密度高、放电倍率大、自放电少、循环寿命长及安全等性能；带充电指示、低压报警、安全报警等功能，可有效对电器设备进行实时保护；实际使用中由程序化控制，操作维护简单，稳定性能高；使用电池管理芯片，对锂离子电池的电压、电流、温度及容量做到精确测量，有效保护电池，提高电池使用寿命；本实用新型采用低功耗设计，自耗电低，电池在静置状态存放时间更长。

Claims (6)

1.一种大功率带报警功能的锂离子电池，其特征在于：该电池组合安装有电路控制板(1)、报警器(2)和第一、二指示灯(4、5)；锂离子电池(3)固定连接有电路控制板(1)；报警器(2)和第一、二指示灯(4、5)连接在电路控制板(1)上；该锂离子电池(3)通过电路控制板(1)控制通断供电于负载，该电路控制板(1)检测分析锂离子电池(3)并分别控制报警器(2)和第一、二指示灯(4、5)工作。
2.根据权利要求1所述的大功率带报警功能的锂离子电池，其特征在于：所述电路控制板(1)包括MCU控制模块(11)、电池管理模块(12)、锂电保护控制模块(13)、场效应管(MOS)、热敏电阻(NTC)、电阻(RS)和按键开关(S)；锂离子电池(3)的正极(BAT+)对应连接负载的电压端(PACK)，该锂离子电池(3)的负极(BAT一)依次串连场效应管(MOS)和电阻(RS)后对应连接负载的地线(GND)；该MCU控制模块(11)的电压端通过按键开关(S)连接锂离子电池(3)的正极(BAT+)，该场效应管(MOS)的栅极通过锂电保护控制模块(13)连接锂离子电池(3)的正极(BAT+)，该电池管理模块(12)的电压侦测端连接锂电保护控制模块(13)的高压端，该电池管理模块(12)的两电流侦测端分别连接电阻(RS)两端形成电流侦测回路，该电池管理模块(12)的温度侦测端通过负温度系数的热敏电阻(NTC)连接负载的地线(GND)；该电池管理模块(12)与MCU控制模块(11)之间数据通讯；MCU控制模块(11)控制连接报警器(2)和第一、二指示灯(4、5)；所述电路控制板(1)由按键开关(S)控制上电工作。
3.根据权利要求2所述的大功率带报警功能的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池(3)为大功率锂离子电池。
4.根据权利要求2所述的大功率带报警功能的锂离子电池，其特征在于：所述第一指示灯(4)为绿色LED灯；该第二指示灯(5)为红色LED灯。
5.根据权利要求2所述的大功率带报警功能的锂离子电池，其特征在于：该电路控制板(1)上还连接有第三指示灯(6)，该第三指示灯(6)受控连接于所述MCU控制模块(11)。
6.根据权利要求5所述的大功率带报警功能的锂离子电池，其特征在于：所述第三指示灯(6)为黄色LED灯。
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TWI650915B (zh) * 2017-10-23 2019-02-11 台達電子工業股份有限公司 電子裝置及過溫檢測方法
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