本實用新型屬于智能監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置智能監(jiān)測模塊的電池。

背景技術(shù)：

目前電池監(jiān)測大多數(shù)采用外置監(jiān)測裝置來實現(xiàn)整組電池的監(jiān)測，一般外接電池電壓、溫度、充放電電流等參數(shù)，對于動態(tài)應(yīng)用的叉車電池、汽車電池等外接過多的線纜和傳感器是具有隱患，長期使用非常危險，由于具有一定的潛在危險，導(dǎo)致這種應(yīng)用中缺少自動對電池的監(jiān)測和性能評估，因此導(dǎo)致一些電池的運行維護(hù)不及時，電池使用壽命大打折扣，造成巨大浪費。而且外接監(jiān)控模塊的成本非常高昂，市場推廣起來非常困難。

另外，目前有一種在電池上蓋上實現(xiàn)智能監(jiān)測的方案，在實際生產(chǎn)電池過程中，存在著安裝上蓋和焊接傳感器接線先后順序的技術(shù)矛盾問題：傳感器接線應(yīng)該安裝在蓄電池內(nèi)部，但是智能檢測模塊安裝在電池上蓋內(nèi)部，往往電池上蓋是裝配電池的后面工序，上蓋安裝好后不能再內(nèi)部接線，如果先傳感器接線，上蓋智能檢測模塊與傳感器接線如何連接是最大的問題，因此目前智能電池都是存在實際生產(chǎn)和應(yīng)用的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型就是針對上述問題，提供一種可對電池狀態(tài)進(jìn)行可靠檢測和狀態(tài)指示的內(nèi)置智能監(jiān)測模塊的電池。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案，本實用新型包括電池外殼，其結(jié)構(gòu)要點電池外殼內(nèi)安裝有檢測模塊，電池外殼上設(shè)置有指示窗口。

所述檢測模塊包括模塊殼體，模塊殼體內(nèi)設(shè)置有電路板，模塊殼體上設(shè)置有正極外引電源線、負(fù)極外引電源線、外引液位高檢測線、外引液位低檢測線、狀態(tài)指示燈，狀態(tài)指示燈通過所述指示窗口向外部發(fā)出指示光。

電路板的正極電源端與正極外引電源線一端相連，正極外引電源線另一端與電池外殼內(nèi)部電池正極相連；電路板的負(fù)極電源端與負(fù)極外引電源線一端相連，負(fù)極外引電源線另一端與電池外殼內(nèi)部電池負(fù)極相連。

所述電路板通過外引液位高檢測線、外引液位低檢測線檢測電池外殼內(nèi)液位的高低，并通過狀態(tài)指示燈對檢測狀態(tài)進(jìn)行指示。

作為一種優(yōu)選方案，本實用新型所述電池外殼包括上蓋和電池殼體，電池殼體上端設(shè)置所述上蓋，所述指示窗口設(shè)置在上蓋上。

作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型還包括導(dǎo)光柱，導(dǎo)光柱上端置于指示窗口處，導(dǎo)光柱下端伸入電池殼體內(nèi)相應(yīng)于所述狀態(tài)指示燈設(shè)置。

作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述模塊殼體上設(shè)置有豎向通孔，電池外殼內(nèi)的電池極柱的下端穿過豎向通孔；模塊殼體兩側(cè)設(shè)置有與電池外殼內(nèi)壁相抵的固定支架。

作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述正極外引電源線、負(fù)極外引電源線、外引液位高檢測線和外引液位低檢測線均采用鉛制線；正極外引電源線和負(fù)極外引電源線外面套有絕緣熱縮管；正極外引電源線兩端分別與電路板、電池極柱正極鉛制匯流排焊接；負(fù)極外引電源線兩端分別與電路板、電池極柱負(fù)極鉛制匯流排焊接。

所述外引液位高檢測線和外引液位低檢測線外面附著絕緣樹脂漆。

作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述模塊殼體上端開通，所述電路板采用塑料板，模塊殼體內(nèi)填充防酸填充物使電路板與外部隔離；所述模塊殼體采用防酸外殼。

作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述檢測模塊從電池化成開始過程中開始記錄電池參數(shù)，直到電池入庫、出庫、運輸、使用過程直到報廢時候一直記錄電池的工作參數(shù)，通過無線方式將歷史數(shù)據(jù)傳送到手機(jī)APP或者到其它智能終端上，并且通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到智能電池云平臺中，為遠(yuǎn)程應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述電路板包括單片機(jī)電路、溫度檢測電路、液位高低檢測電路、電壓轉(zhuǎn)換供電電路、電流檢測電路、無線通信電路、存儲數(shù)據(jù)電路、電壓檢測電路和工作狀態(tài)顯示電路，電壓轉(zhuǎn)換供電電路輸入端與所述電路板的正極電源端、電路板的負(fù)極電源端相連，電壓轉(zhuǎn)換供電電路輸出端分別與單片機(jī)電路電源端、溫度檢測電路電源端、液位高低檢測電路電源端、電流檢測電路電源端、電壓轉(zhuǎn)換供電電路電源端、無線通信電路電源端、存儲數(shù)據(jù)電路電源端、工作狀態(tài)顯示電路電源端相連；單片機(jī)電路的信號輸入端口分別與溫度檢測電路的信號輸出端口、液位高低檢測電路的信號輸出端口、電流檢測電路的信號輸出端口相連，單片機(jī)電路的信號輸出端口與工作狀態(tài)顯示電路的信號輸入端口相連，單片機(jī)電路的信號傳輸端口分別與存儲數(shù)據(jù)電路的信號傳輸端口、無線通信電路的信號傳輸端口相連；液位高低檢測電路的信號輸入端口分別與所述外引液位高檢測線、外引液位低檢測線相連；工作狀態(tài)顯示電路的信號輸出端口與所述狀態(tài)指示燈相連。

其次，本實用新型所述電池極柱外壁與上蓋上的極柱穿孔側(cè)壁之間設(shè)置有密封套，密封套下端與所述模塊殼體上表面相抵，殼體下表面與電池極柱下端的匯流排上表面相抵。

另外，本實用新型所述單片機(jī)電路采用STM32F103C8T6芯片U1，溫度檢測電路采用LM75BD芯片U4，電壓轉(zhuǎn)換供電電路采用RH5RH333B 芯片U6，電流檢測電路采用ADS1110芯片U8，無線通信電路采用RG-BT10-04芯片U2，存儲數(shù)據(jù)電路采用W25X80芯片U3，電壓檢測電路采用ADS1110芯片U7。

U8的3腳與U1的15腳相連， U8的4腳與U1的16腳相連。

U7的1腳分別與電阻R15一端、電阻R16一端相連，R16另一端接地，R15另一端接電源V+；U7的3腳與U1的15腳相連， U8的4腳與U1的16腳相連。

U3的1、2腳與U1的18、17腳對應(yīng)連接，U3的6、5腳與U1的38、39對應(yīng)連接。

U6的4腳通過電感L1與電源V+相連，U6的2腳與VCC端相連。

DS1302芯片U5的7、6、5腳分別與U1的41、43、45腳對應(yīng)相連。

所述狀態(tài)指示燈為紅綠藍(lán)三色二極管，三色二極管藍(lán)光引腳通過電阻R12與U2的24腳相連，三色二極管綠光引腳通過電阻R5接U1的14腳，三色二極管紅光引腳通過電阻R1接U1的13腳。

所述U2的1、2腳與U2的31、30腳對應(yīng)相連。

本實用新型有益效果。

本實用新型通過各部件的配合使用，可對電池狀態(tài)進(jìn)行可靠檢測和狀態(tài)指示，檢測模塊安裝連接方便，并可利用被測電池本身對檢測模塊進(jìn)行供電。

本實用新型在蓄電池生產(chǎn)過程中安裝內(nèi)部檢測模塊，有生產(chǎn)質(zhì)量保證結(jié)合專業(yè)的電池管理經(jīng)驗，這樣大批量生產(chǎn)保證成本降低到合理的范圍內(nèi)，保證蓄電池能夠充分完成整個設(shè)計生命周期的使用，避免浪費。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進(jìn)一步說明。本實用新型保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型組裝后結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型檢測模塊相關(guān)部件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型檢測模塊原理框圖。

圖5是本實用新型信號傳輸示意圖。

圖6是本實用新型程序處理流程圖。

圖7是本實用新型電路原理圖。

圖中，1為電池殼體、2為上蓋、3為電池極柱、4為導(dǎo)光柱、5為外引液位高檢測線、6為外引液位低檢測線、7為負(fù)極外引電源線、8為正極外引電源線、9為檢測模塊、10為電路板 、11為固定支架、12為狀態(tài)指示燈、13為匯流排、14為密封套。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型包括電池外殼，電池外殼內(nèi)安裝有檢測模塊，電池外殼上設(shè)置有指示窗口。

所述檢測模塊包括模塊殼體，模塊殼體內(nèi)設(shè)置有電路板，模塊殼體上設(shè)置有正極外引電源線、負(fù)極外引電源線、外引液位高檢測線、外引液位低檢測線、狀態(tài)指示燈，狀態(tài)指示燈通過所述指示窗口向外部發(fā)出指示光。

電路板的正極電源端與正極外引電源線一端相連，正極外引電源線另一端與電池外殼內(nèi)部電池正極相連；電路板的負(fù)極電源端與負(fù)極外引電源線一端相連，負(fù)極外引電源線另一端與電池外殼內(nèi)部電池負(fù)極相連。

所述電路板通過外引液位高檢測線、外引液位低檢測線檢測電池外殼內(nèi)液位的高低，并通過狀態(tài)指示燈對檢測狀態(tài)進(jìn)行指示。

所述電池外殼包括上蓋和電池殼體，電池殼體上端設(shè)置所述上蓋，所述指示窗口設(shè)置在上蓋上。

所述還包括導(dǎo)光柱，導(dǎo)光柱上端置于指示窗口處，導(dǎo)光柱下端伸入電池殼體內(nèi)相應(yīng)于所述狀態(tài)指示燈設(shè)置。導(dǎo)光柱安裝在電池上蓋對應(yīng)檢測模塊上狀態(tài)指示燈垂直對應(yīng)位置通孔內(nèi)，采用ABS膠密封，上端與上電池蓋上面一平，下表面緊貼狀態(tài)指示燈上表面。

所述模塊殼體采用防酸外殼。

所述模塊殼體上設(shè)置有豎向通孔，電池外殼內(nèi)的電池極柱的下端穿過豎向通孔；模塊殼體兩側(cè)設(shè)置有與電池外殼內(nèi)壁相抵的固定支架。根據(jù)電池腔體寬度剪去固定支架多余部分，保證檢測模塊固定不旋轉(zhuǎn)。

所述正極外引電源線、負(fù)極外引電源線、外引液位高檢測線和外引液位低檢測線均采用鉛制線；正極外引電源線和負(fù)極外引電源線外面套有絕緣熱縮管；正極外引電源線兩端分別與電路板、電池極柱正極鉛制匯流排焊接；負(fù)極外引電源線兩端分別與電路板、電池極柱負(fù)極鉛制匯流排焊接。

所述外引液位高檢測線和外引液位低檢測線外面附著絕緣樹脂漆。根據(jù)電池液位高度，剪去外引液位檢測線的多余部分。

所述模塊殼體上端開通，所述電路板采用塑料板，模塊殼體內(nèi)填充防酸填充物使電路板與外部隔離。鉛酸蓄電池腔體內(nèi)部有酸和酸液，檢測模塊電路板安裝在由ABS材料制成的模塊殼體中，引出導(dǎo)線后添加樹脂密封膠進(jìn)行防酸，保證在長期使用中不出現(xiàn)酸腐蝕電路的問題。整個檢測模塊外引線全部是純鉛導(dǎo)線，也是耐酸的，符合電池生產(chǎn)要求。

所述檢測模塊從電池化成開始過程中開始記錄電池參數(shù)，直到電池入庫、出庫、運輸、使用過程直到報廢時候一直記錄電池的工作參數(shù)，通過無線方式將歷史數(shù)據(jù)傳送到手機(jī)APP或者到其它智能終端上，并且通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到智能電池云平臺中，為遠(yuǎn)程應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

所述電路板包括單片機(jī)電路、溫度檢測電路、液位高低檢測電路、電壓轉(zhuǎn)換供電電路、電流檢測電路、無線通信電路、存儲數(shù)據(jù)電路、電壓檢測電路和工作狀態(tài)顯示電路，電壓轉(zhuǎn)換供電電路輸入端與所述電路板的正極電源端、電路板的負(fù)極電源端相連，電壓轉(zhuǎn)換供電電路輸出端分別與單片機(jī)電路電源端、溫度檢測電路電源端、液位高低檢測電路電源端、電壓轉(zhuǎn)換供電電路電源端、電流檢測電路電源端、無線通信電路電源端、存儲數(shù)據(jù)電路電源端、工作狀態(tài)顯示電路電源端相連；單片機(jī)電路的信號輸入端口分別與溫度檢測電路的信號輸出端口、液位高低檢測電路的信號輸出端口、電流檢測電路的信號輸出端口相連，單片機(jī)電路的信號輸出端口與工作狀態(tài)顯示電路的信號輸入端口相連，單片機(jī)電路的信號傳輸端口分別與存儲數(shù)據(jù)電路的信號傳輸端口、無線通信電路的信號傳輸端口相連；液位高低檢測電路的信號輸入端口分別與所述外引液位高檢測線、外引液位低檢測線相連；工作狀態(tài)顯示電路的信號輸出端口與所述狀態(tài)指示燈相連。電路板供電采用被監(jiān)測電池供電，通過電壓轉(zhuǎn)換電路將被監(jiān)測電池極柱端電壓轉(zhuǎn)換成電路板工作電壓，單片機(jī)電路及其嵌入式程序開始工作，每到采樣周期時，通過監(jiān)測電壓檢測電路、電流檢測電路、內(nèi)部溫度檢測電路、液位高低檢測電路采集對應(yīng)值，同時讀取實時時鐘電路的時間值，將所有信息記錄下來，存儲在內(nèi)部記憶體電路中，當(dāng)外部手機(jī)APP通過藍(lán)牙連接電路板無線通信電路及其天線時，通過比對協(xié)議驗證通過后，將存儲在內(nèi)部記憶體電路中的電池數(shù)據(jù)記錄傳遞給外部APP程序。

所述電池極柱外壁與上蓋上的極柱穿孔側(cè)壁之間設(shè)置有密封套，密封套下端與所述模塊殼體上表面相抵，殼體下表面與電池極柱下端的匯流排上表面相抵；這樣使得檢測模塊不能上下攢動。

所述單片機(jī)電路采用STM32F103C8T6芯片U1，溫度檢測電路采用LM75BD芯片U4，電壓轉(zhuǎn)換供電電路采用RH5RH333B 芯片U6，電流檢測電路采用ADS1110芯片U8，無線通信電路采用RG-BT10-04芯片U2，存儲數(shù)據(jù)電路采用W25X80芯片U3，電壓檢測電路采用ADS1110芯片U7。

U8的3腳與U1的15腳相連， U8的4腳與U1的16腳相連。

U7的1腳分別與電阻R15一端、電阻R16一端相連，R16另一端接地，R15另一端接電源V+；U7的3腳與U1的15腳相連， U8的4腳與U1的16腳相連；

U3的1、2腳與U1的18、17腳對應(yīng)連接，U3的6、5腳與U1的38、39對應(yīng)連接。

U6的4腳通過電感L1與電源V+相連，U6的2腳與VCC端相連。

DS1302芯片U5的7、6、5腳分別與U1的41、43、45腳對應(yīng)相連。

所述狀態(tài)指示燈為紅綠藍(lán)三色二極管，三色二極管藍(lán)光引腳通過電阻R12與U2的24腳相連，三色二極管綠光引腳通過電阻R5接U1的14腳，三色二極管紅光引腳通過電阻R1接U1的13腳；綠燈亮指示運行狀態(tài)，綠燈閃爍指示液位高；藍(lán)燈亮指示藍(lán)牙正在連接狀態(tài)；紅燈閃爍指示電池缺液，滅指示電池液位正常，亮指示液位傳感器故障。

所述U2的1、2腳與U2的31、30腳對應(yīng)相連。

本實用新型在電池上蓋安裝前，增加一道工序，安裝檢測模塊，完成焊接傳感器接線工作，固定檢測模塊即可。

可以理解的是，以上關(guān)于本實用新型的具體描述，僅用于說明本實用新型而并非受限于本實用新型實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本實用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。