CN206040892U - 一种高低温电池组系统 - Google Patents

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李鲁明
何为
胡育昱
张质懿
丁华泽
谢娟
陈雁秋
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本实用新型提供一种高低温电池组系统，包括：高温电池、低温电池和温度检测装置；连接至所述温度检测装置的控制器；连接至所述高温电池和低温电池的正极端的第一继电器；连接至所述高温电池和低温电池的负极端的第二继电器；连接在所述第一继电器与所述控制器之间的第一继电器驱动电路；以及连接在所述第二继电器与所述控制器之间的第二继电器驱动电路。本实用新型通过对环境温度进行测量并通过继电器对高、低温电池进行切换，从而保证了电池组在高温、低温环境下的工作性能。

Description

一种高低温电池组系统
技术领域
本实用新型涉及电源领域，特别是涉及一种能够在高低温环境下均正常工作的高低温电池组系统。
背景技术
在现代社会中，各项设备都离不开电池，电池已经成为各个领域不可或缺的东西，广泛应用于日常生活用品、电动工具、电动玩具、汽车、军事、航空航天等领域。由于我国幅员辽阔，北方及高原地区长时间处于低温环境，而南方等地区夏天室外太阳直射下则长时间处于高温环境，因此携带电池的设备需要在低温、常温、高温环境下均正常工作。目前大多数电池能够在-20℃-+40℃范围内正常工作，温度范围较窄。部分电池能够在-40℃下工作，但是放电率较低，并且只是针对低温环境下工作，在高温下性能较差。通常电池只能兼顾高温环境或低温环境下工作性能良好，无法做到高低温环境兼顾，但在实际运用中一些需要在各地区、各温度环境下使用的设备对于温度环境的要求较高，因此开发同时兼顾高低温环境下工作性能的电池具有十分重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种能够在高、低温环境下均正常工作的高低温电池组系统。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种高低温电池组系统，包括：
高温电池、低温电池和温度检测装置；
连接至所述温度检测装置的控制器；
连接至所述高温电池和低温电池的正极端的第一继电器；
连接至所述高温电池和低温电池的负极端的第二继电器；
连接在所述第一继电器与所述控制器之间的第一继电器驱动电路；以及
连接在所述第二继电器与所述控制器之间的第二继电器驱动电路。
进一步地，所述第一继电器驱动电路包括第一二极管、第一三极管、第一电阻以及第一滤波电路，其中，
所述第一继电器的线圈两端分别连接至电源和所述第一三极管的集电极；
所述第一二极管连接在所述第一三极管的集电极与电源之间；
所述第一三极管的发射极接地，基极通过所述第一电阻连接至所述控制器；
所述第一滤波电路连接在所述第一三极管的基极与地之间。
优选地，所述第一滤波电路为RC滤波电路。
进一步地，所述第二继电器驱动电路包括第二二极管、第二三极管、第二电阻以及第二滤波电路，其中，
所述第二继电器的线圈两端分别连接至电源和所述第二三极管的集电极；
所述第二二极管连接在所述第二三极管的集电极与电源之间；
所述第二三极管的发射极接地，基极通过所述第二电阻连接至所述控制器；
所述第二滤波电路连接在所述第二三极管的基极与地之间。
优选地，所述第二滤波电路为RC滤波电路。
优选地，所述控制器为单片机。
本实用新型同时设置了高温电池和低温电池，并设置了温度检测装置来实时测量环境温度，测得的温度值被发送至控制器，控制器根据该温度值控制第一、第二继电器驱动电路的动作，从而驱动第一、第二继电器选择相应的高温电池或低温电池作为输出电源，保证了电池在高温、低温环境下均能正常工作。
附图说明
图1是本实用新型高低温电池组系统的电路连接框图；
图2是图1中第一继电器驱动电路的电路图；
图3是图1中第二继电器驱动电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。
如图1所示，本实用新型高低温电池组系统包括高温电池1、低温电池2、温度检测装置3、控制器4、第一继电器驱动电路5、第二继电器驱动电路6、第一继电器K1以及第二继电器K2。其中，高温电池1采用0℃-+100℃下可正常工作的电池，低温电池2采用-40℃-40℃下可正常工作的电池；控制器4采用单片机，其通过总线与温度检测装置3相连；第一继电器K1的常闭触点1A、常开触点1B分别与高温电池1和低温电池2的正极端相连；第二继电器K2的常闭触点2A、常开触点2B分别与高温电池1和低温电池2的负极端相连；第一继电器驱动电路5连接在第一继电器K1与控制器4之间；第二继电器驱动电路6连接在第二继电器K2与控制器4之间。
图2示出了上述第一继电器驱动电路5，其包括第一二极管V1、第一三极管A1、第一电阻R1以及第一滤波电路。其中，第一继电器K1的线圈两端分别连接至电源VDD和第一三极管A1的集电极；第一二极管V1为保护二极管，连接在第一三极管A1的集电极与电源VDD之间；第一三极管A1的发射极接地，基极通过第一电阻R1连接至控制器2的GPIO口；第一滤波电路为第一电容C1和第三电阻R3组成的RC滤波电路，连接在第一三极管A1的基极与地之间。
图3示出了上述第二继电器驱动电路6，其电路原理与第一继电器驱动电路5的原理相同，具体来说，包括第二二极管V2、第二三极管A2、第二电阻R2以及第二滤波电路。其中，第二继电器K2的线圈两端分别连接至电源VDD和第二三极管A2的集电极；第二二极管V2为保护二极管，连接在第二三极管A2的集电极与电源VDD之间；第二三极管A2的发射极接地，基极通过第二电阻R2连接至控制器2的GPIO口；第二滤波电路为第二电容C2和第四电阻R4组成的RC滤波电路，连接在第二三极管A2的基极与地之间。
在本实施例中，上述两个继电器驱动电路5、6与控制器4的同一个GPIO口相连，用以驱动两个继电器K1、K2选择高温电池1或低温电池2中的其中一个作为输出电源。当温度检测装置3检测到环境温度为0℃-+40℃时，控制器4通过定时器进行计时，使其GPIO口交替输出高低电平，以控制第一继电器K1的输出端1O交替与其常闭、常开触点1A、1B相连，第二继电器K2的输出端2O交替与其常闭、常开触点2A、2B相连，从而使高温电池1和低温电池2交替作为输出电源，以保证高温电池1及低温电池2的容量，应对后面可能面对的高温或低温环境。当温度检测装置3检测到环境温度为+40℃-+100℃时，控制器4的GPIO口输出低电平，以第一控制继电器K1的输出端1O与其常闭触点1A相连，第二继电器K2的输出端2O与其常闭触点2A相连，选择高温电池1作为输出电源。当温度检测装置3检测到环境温度为-40℃-0℃时，控制器4的GPIO口输出高电平，控制第一继电器K1的输出端1O与其常开触点1B相连，第二继电器K2的输出端2O与其常开触点2B相连，选择低温电池2作为输出电源。
综上所述，本实用新型通过对环境温度进行测量并通过继电器对高、低温电池进行切换，从而保证了电池组在高温、常温、低温环境下的工作性能，使电池组能够在-40℃-+100℃的宽温环境下正常工作。
需要说明的是，本实用新型中虽然采用了控制器，但该控制器在此所起的作用仅仅是在接收到一个温度值后，输出相应的高低电平信号，这属于本领域的公知常识，因而本实用新型实质上是仅对硬件部分的组成及连接关系进行的改进，而不涉及对软件程序(方法)本身进行的改进，属于专利法第二条第三款所规定的实用新型保护客体。
以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (6)

1.一种高低温电池组系统，其特征在于，包括：
高温电池、低温电池和温度检测装置；
连接至所述温度检测装置的控制器；
连接至所述高温电池和低温电池的正极端的第一继电器；
连接至所述高温电池和低温电池的负极端的第二继电器；
连接在所述第一继电器与所述控制器之间的第一继电器驱动电路；以及
连接在所述第二继电器与所述控制器之间的第二继电器驱动电路。
2.根据权利要求1所述的高低温电池组系统，其特征在于，所述第一继电器驱动电路包括第一二极管、第一三极管、第一电阻以及第一滤波电路，其中，
所述第一继电器的线圈两端分别连接至电源和所述第一三极管的集电极；
所述第一二极管连接在所述第一三极管的集电极与电源之间；
所述第一三极管的发射极接地，基极通过所述第一电阻连接至所述控制器；
所述第一滤波电路连接在所述第一三极管的基极与地之间。
3.根据权利要求2所述的高低温电池组系统，其特征在于，所述第一滤波电路为RC滤波电路。
4.根据权利要求1所述的高低温电池组系统，其特征在于，所述第二继电器驱动电路包括第二二极管、第二三极管、第二电阻以及第二滤波电路，其中，
所述第二继电器的线圈两端分别连接至电源和所述第二三极管的集电极；
所述第二二极管连接在所述第二三极管的集电极与电源之间；
所述第二三极管的发射极接地，基极通过所述第二电阻连接至所述控制器；
所述第二滤波电路连接在所述第二三极管的基极与地之间。
5.根据权利要求4所述的高低温电池组系统，其特征在于，所述第二滤波电路为RC滤波电路。
6.根据权利要求1所述的高低温电池组系统，其特征在于，所述控制器为单片机。
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CN113629826A (zh) * 2021-09-06 2021-11-09 绍兴建元电力集团有限公司 无线装置的电池管理系统、无线装置及电池管理方法

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