CN207515944U - 一种电池安全性检测装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池安全性检测装置和电子设备。装置包括传感器检测部、压力传感器、检测电路、处理器和预警模块，压力传感器通过检测电路与处理器连接；预警模块与处理器连接；压力传感器安装在传感器检测部，压力传感器采集电池表面的压力数字信号，并将压力数字信号发送至检测电路，检测电路将压力数字信号进行转换后发送至处理器进而完成电池压力阈值检测，并通过预警模块进行预警处理。本实用新型实现对电池使用的安全性进行实时检测，在检测出电池处于非安全状态时进行预警，使得用户及时远离、隔离或者密切关注设备，防止危险情况的发生。

Description

一种电池安全性检测装置和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池安全检测领域，具体涉及一种电池安全性检测装置和电子设备。

背景技术

目前，在便携式设备或者手持设备中,绝大多数的电池内嵌在整机内部密闭空间，不能随便拆卸，而且电池的上下表面基本不会预留间隙，一旦电池发生严重变形或者温度过高，将导致爆炸等危险情况的发生，危害人身安全，实时检测电池使用的安全性具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池安全性检测装置和电子设备。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池安全性检测装置，所述装置包括传感器检测部、压力传感器、检测电路、处理器和预警模块，所述压力传感器通过所述检测电路与所述处理器连接；所述预警模块与所述处理器连接；所述压力传感器安装在所述传感器检测部，所述压力传感器与所述电池接触；

所述压力传感器采集电池表面的压力数字信号，并将所述压力数字信号发送至所述检测电路，所述检测电路将压力数字信号进行转换后发送至所述处理器进而完成电池压力阈值检测，并通过所述预警模块进行预警处理。

优选地，所述传感器检测部设置在所述电池上。

优选地，所述传感器检测部包括所述电池表面设置的安装压力传感器的凹槽。

优选地，所述凹槽的边缘设置有出线槽，所述压力传感器的引线通过所述出线槽与所述检测电路相连接。

优选地，所述电池与所述压力传感器封装一起形成封装结构，所述电池的引线与所述压力传感器的引线设置在所述封装结构上的引线孔内。

优选地，所述传感器检测部还设置在安装电池的电池仓壳体上。

优选地，所述电池仓壳体上包括安装电池的第一凹槽，所述第一凹槽的底部开设有安装压力传感器的第二凹槽，所述第二凹槽的边缘设置有出线槽。

优选地，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述传感器检测部；所述温度传感器与所述电池接触；所述温度传感器通过所述检测电路与所述处理器连接；

所述温度传感器采集所述电池表面的温度数字信号，并将所述温度数字信号发送至所述检测电路，所述检测电路将温度数字信号进行转换后发送至所述处理器进而完成电池温度阈值检测，并通过所述预警模块进行预警处理。

优选地，所述装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器连接；

所述无线通信模块，用于将预警信号发送至移动终端或服务器。

优选地，所述压力传感器和/或所述温度传感器的数量为一个或者多个，所述压力传感器和/或所述温度传感器为膜片式传感器。

根据本实用新型的另一个方面，提供了另一种电子设备，所述电子设备包括电池和上述的电池安全性检测装置，所述电池内置于所述电子设备中。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的技术方案通过将压力传感器安装在传感器检测部，使得压力传感器与电池接触，进而利用压力传感器采集电池表面的压力变化，若电池表面的压力变化不在阈值范围内，则进行预警处理，使得用户及时远离、隔离或者密切关注设备，防止危险情况的发生，保障人身安全；指导用户对设备进行及时有效的操作，不仅加强了设备使用的安全性，而且有利于延长电池的使用寿命。此外，本实用新型将温度传感器安装在传感器检测部，使得温度传感器与电池接触，进而利用温度传感器采集电池表面的温度变化，若电池表面的温度变化不在阈值范围内，则进行预警处理，实现从不同角度对电池的使用安全性进行实时检测，预警电池可能存在的风险，使得电池的使用安全性检测更加精确，提升用户体验。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的一种电池安全性检测装置的示意图；

图2是本实用新型一个实施例的一种传感器检测部的示意图；

图3是本实用新型一个实施例的另一种传感器检测部的示意图；

图4是本实用新型一个实施例的一种压力传感器设置在异形电池的内部空间的示意图；

图5是本实用新型一个实施例的一种电子设备的示意图。

具体实施方式

本实用新型的设计构思是：电池由于某些原因发生膨胀或者其他变化后，会引起电池表面压力的变化，据此，发明人想到，设置与电池接触的压力传感器，通过压力传感器检测电池表面的压力信号，并根据压力信号对电池的使用安全性进行不同程度提醒。

另外，当电池发生比较激烈的变化时，例如爆炸，会伴随着剧烈的温度变化，据此，发明人想到，设置与电池接触的温度传感器，利用温度传感器采集电池温度信号，并根据温度信号对电池的使用安全性进行不同程度提醒。

实施例一

图1是本实用新型一个实施例的一种电池安全性检测装置的示意图，如图1所示，该系统100包括传感器检测部(图中未画出)、压力传感器110、检测电路120、处理器130和预警模块140；压力传感器110通过检测电路120与处理器130连接，预警模块140与处理器130连接，压力传感器110安装在传感器检测部，压力传感器110与电池接触；

压力传感器110采集电池表面的压力数字信号，并将压力数字信号发送至检测电路120；检测电路120将压力数字信号进行转换后发送至处理器130进而完成电池压力阈值检测，并通过所述预警模块140进行预警处理。

通过图1所示的装置，可知，本实用新型的技术方案将压力传感器安装在传感器检测部，使得压力传感器与电池接触，进而利用压力传感器采集电池表面的压力变化，若电池表面的压力变化不在阈值范围内，则进行预警处理，使得用户及时远离、隔离或者密切关注设备，防止危险情况的发生，保障人身安全；指导用户对设备进行及时有效的操作，不仅加强了设备使用的安全性，而且有利于延长电池的使用寿命。

在本实用新型的一个实施例中，传感器检测部主要有两种设置方式，一种是传感器检测部设置在电池上，另一种是传感器检测部设置在安装电池的电池仓壳体上。下面对传感器检测部的两种设置方式进行解释。

(一)传感器检测部设置在电池上。

如图2所示，传感器检测部包括电池表面设置的安装压力传感器的凹槽201。凹槽的边缘设置有出线槽202，压力传感器的引线通过出线槽202与检测电路120相连接。将传感器检测部设置在电池上，有利于传感器与电池充分接触，使得传感器采集到的信号更加精确，进而使得电池的安全性检测的可靠性更高。

在本实用新型的一个实施例中，可以将电池与压力传感器封装在一起形成封装结构，电池的引线与压力传感器的引线设置在封装结构上的引线孔内，构成带传感器的电池，便于拆装。

(二)传感器检测部设置在安装电池的电池仓壳体上。

如图3所示，电池仓壳体上包括安装电池的第一凹槽301，第一凹槽301的底部开设有安装压力传感器的第二凹槽302，第二凹槽302的边缘设置有出线槽303。将传感器检测部设置在电池仓壳体上，不仅有利于传感器与电池充分接触，使得传感器采集到的相关信号更加精确，进而使得电池的安全性检测的可靠性更高，而且有利于电池的拆装。

需要说明的是，可以采用上述传感器检测部的两种设置方式中的其中一种，也可以同时采用，在实际应用中，可以根据实际需要选择传感器检测部具体的设置方式，本申请不对传感器检测的设置方式进行限定。

在本实用新型的一个实施例中，仍如图1所示，装置100还包括温度传感器150，温度传感器150安装在传感器检测部(图中未画出，该实施例中传感器检测部的设置位置如图2-3所示)，温度传感器150与电池接触；所述温度传感器150通过所述检测电路120与所述处理器130连接；

温度传感器150采集电池表面的温度数字信号，并将温度数字信号发送至检测电路120；检测电路120将温度数字信号进行转换后发送至所述处理器130进而完成电池温度阈值检测，并通过所述预警模块140进行预警处理。

仍通过如图1可知，将温度传感器安装在传感器检测部，使得温度传感器与电池接触，进而利用温度传感器采集电池表面的温度变化，若电池表面的温度变化不在阈值范围内，则进行预警处理，实现从不同角度对电池的使用安全性进行实时检测，预警电池可能存在的风险，使得电池的使用安全性检测更加精确，提升用户体验。

在本实用新型的一个实施例中，压力传感器110和/或温度传感器150的数量为一个或者多个，在实际应用中，可以根据实际需求设置压力传感器和/或温度传感器的数量，压力传感器110和/或温度传感器150为膜片式传感器。膜片式压力传感器是按传感器的结构来定义的，按传感器工作原理膜片式压力传感器可以分为压阻式、应变片式、电感式、电容式和压电式等不同类型。采用膜片式传感器简化了便携式设备的内部空间，有利于缩小便携式设备的体积。

需要说明的是，本申请请求保护的技术方案中仅利用压力传感器110或者温度传感器150即可实现对电池使用安全状态的检测；也可以同时利用压力传感器110和温度传感器150检测电池使用安全状态，当同时利用压力传感器110和温度传感器150检测电池使用安全状态，当压力值和温度值均超过相应阈值时，则通过预警模块140进行电池状态检测提醒；当压力变化量和温度变化量均超过相应阈值时，则通过预警模块140进行电池安全防范提醒，双重判断电池的使用安全性，使得电池使用安全性的判断更加精确。

为了使得本发明的技术方案更加清楚，下面举一个具体的例子进行解释说明。仍如图1所示，电池安全性检测系统包括压力传感器110、温度传感器150、检测电路120、处理器130、预警模块140和无线通信模块160，压力传感器110和温度传感器150分别与电池接触，压力传感器110和温度传感器150分别通过检测电路120与处理器130连接，无线通信模块160和预警模块140分别与处理器130连接；压力传感器110和温度传感器150分别采集电池表面的压力数字信号和电池的温度数字信号，并分别将采集到的压力数字信号和温度数字信号发送给检测电路120，检测电路120将接收到的压力数字信号和温度数字信号分别对应转换为压力模拟信号和温度模拟信号，并将转化后的模拟信号发送给处理器130；处理器130根据检测电路120发送的压力模拟信号和温度模拟信号进行分析处理，对不同范围的信号通过预警模块140进行不同程度的预警提醒。可以采用如下预警提醒方式：(一)预警模块140通过文字、语音、图片、视频、指示灯闪烁或者其相结合的方式进行预警处理。(二)通过无线通信模块160将预警信号发送至移动终端(例如手机)，移动终端利用显示屏、扬声器、闪光灯等方式提醒用户。(三)通过无线通信模块160将预警信号上传至服务器进行提醒。在实际应用中，可以根据实际需要采用上述预警提醒方式中的一种或者多种相结合的方式进行提醒。另外，不同原理的传感器，检测电路有所不同，但是检测电路的作用就是将传感器采集到的信号转化为处理能够识别处理的电信号。

具体地，根据检测到的压力模拟信号计算压力值和压力变化量；当检测到的压力值小于压力预设值时，不进行任何提醒；当检测到的压力值大于压力预设值时，提示用户关注设备的使用情况；当在预设时间内(例如，5小时)压力值小幅度升高，提示用户检查电池的使用状态，此时电池已经鼓包，影响安全，但是可能不影响正常使用。如果在短时间内(例如，5分钟)压力变化量大于压力变化阈值，此时可能存在爆炸的风险，此时提示用户进行电池安全防范；如果在短时间内(例如，5分钟)压力变化量小于压力变化阈值，此时提示用户检查电池的使用状态。

同时，根据检测到的温度模拟信号计算温度值和温度变化量；当检测到的温度值小于温度预设值时，不进行任何提醒；当检测到的温度值大于温度预设值时，提示用户关注设备的使用情况；当在预设时间内(例如，5小时)温度值小幅度升高，即温度变化量小于温度变化阈值(例如，65℃)，不进行任何提醒；如果在短时间内(例如，5分钟)温度变化量大于温度变化阈值(例如，65℃)，此时可能存在爆炸的风险，此时提示用户进行电池安全防范，例如提示用户立即远离设备、隔离设备或者密切关注设备、电池的安全等。

需要说明的是，本申请中涉及的时间、温度和压力相关阈值范围由实际安全防范标准确定，本申请对时间、温度和压力相关阈值范围不做进一步限定。

在本实用新型的一个实施例中，当应用长方体类的小型传感器时，可采用“回”形电池，如图4所示，将小型的长方体传感器通过传感器检测部安装在“回”形电池401的内部空间402，这样进一步简化便携式设备的内部空间。需要说明的是，本申请对压力传感器110和/或温度传感器150的设置位置不做进一步限定。

需要说明的是，在实际应用中，直接采用充电电流检测板上的温度传感器检测电池的温度，无需再额外设置温度传感器，这样复用了充电电流检测板上的温度传感器检测电池的温度，提高了资源利用率，而且简化了便携式设备或者手持设备的内部空间。

实施例二

图5是本实用新型一个实施例的一种电子设备的示意图，如图5所示，电子设备500包括如图1所示的电池安全性检测装置100，电池510内置于电子设备中。

在本实用新型的一个实施例中，电子设备500为便携式设备或手持式设备。

便携式设备或手持式设备包括智能手机、平板电脑和MP5等。

综上，本实用新型的技术方案通过将压力传感器安装在传感器检测部，使得压力传感器与电池接触，进而利用压力传感器采集电池表面的压力变化，若电池表面的压力变化不在阈值范围内，则进行预警处理，使得用户及时远离、隔离或者密切关注设备，防止危险情况的发生，保障人身安全；指导用户对设备进行及时有效的操作，不仅加强了设备使用的安全性，而且有利于延长电池的使用寿命。此外，本实用新型将温度传感器安装在传感器检测部，使得温度传感器与电池接触，进而利用温度传感器采集电池表面的温度变化，若电池表面的温度变化不在阈值范围内，则进行预警处理，实现从不同角度对电池的使用安全性进行实时检测，预警电池可能存在的风险，使得电池的使用安全性检测更加精确，提升用户体验。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池安全性检测装置，其特征在于，所述装置包括传感器检测部、压力传感器、检测电路、处理器和预警模块，所述压力传感器通过所述检测电路与所述处理器连接；所述预警模块与所述处理器连接；所述压力传感器安装在所述传感器检测部，所述压力传感器与所述电池接触；

所述压力传感器采集电池表面的压力数字信号，并将所述压力数字信号发送至所述检测电路，所述检测电路将压力数字信号进行转换后发送至所述处理器进而完成电池压力阈值检测，并通过所述预警模块进行预警处理。

2.如权利要求1所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述传感器检测部设置在所述电池上。

3.如权利要求2所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述传感器检测部包括所述电池表面设置的安装压力传感器的凹槽。

4.如权利要求3所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述凹槽的边缘设置有出线槽，所述压力传感器的引线通过所述出线槽与所述检测电路相连接。

5.如权利要求2或4所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述电池与所述压力传感器封装一起形成封装结构，所述电池的引线与所述压力传感器的引线设置在所述封装结构上的引线孔内。

6.如权利要求1所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述传感器检测部还设置在安装电池的电池仓壳体上。

7.如权利要求6所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述电池仓壳体上包括安装电池的第一凹槽，所述第一凹槽的底部开设有安装压力传感器的第二凹槽，所述第二凹槽的边缘设置有出线槽。

8.如权利要求1所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述传感器检测部，所述温度传感器与所述电池接触；所述温度传感器通过所述检测电路与所述处理器连接；

所述温度传感器采集所述电池表面的温度数字信号，并将所述温度数字信号发送至所述检测电路，所述检测电路将温度数字信号进行转换后发送至所述处理器进而完成电池温度阈值检测，并通过所述预警模块进行预警处理。

9.如权利要求8所述的电池安全性检测装置，其特征在于，所述装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器连接；

所述无线通信模块，用于将预警信号发送至移动终端或服务器；

其中所述压力传感器和/或所述温度传感器的数量为一个或者多个，所述压力传感器和/或所述温度传感器为膜片式传感器。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括电池和如权利要求1-9任意一项所述的电池安全性检测装置，所述电池内置于所述电子设备中。