本實用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種智能電池及智能電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電池用以為所需供電的設(shè)備提供能量來源，已成為生產(chǎn)和生活不可缺少的供電裝置，在現(xiàn)代社會生活中的各個方面都發(fā)揮著巨大的作用。電池按使用性能可以分為一次性電池和可充電電池，傳統(tǒng)的電池僅用來向設(shè)備供電，隨著生產(chǎn)發(fā)展的需求，大多數(shù)的電池使用環(huán)境中人們需要了解設(shè)備工作狀態(tài)中電池的剩余容量以估算電池的剩余使用時間，從而對設(shè)備的正常工作做出合理的安排，以防止設(shè)備在正常工作中由于電池電量用盡導致突然斷電對正常工作流程造成延誤，突然斷電還可能對工作設(shè)備或電池的性能造成一定的影響。

隨著現(xiàn)代電源技術(shù)的發(fā)展，人們將電池推向了智能化，利用電池內(nèi)部的電子線路來測量、計算和存儲電池數(shù)據(jù)的智能電池系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、便攜式電子產(chǎn)品、不間斷電源、汽車、安防、通訊、醫(yī)療等領(lǐng)域，使人們在設(shè)備工作時能夠?qū)崟r了解電池的工作狀態(tài)，從而為設(shè)備工作做出重要的參考依據(jù)，同時智能電池系統(tǒng)使得電池的使用和管理可預(yù)測，為人們的工作和生活帶來了極大的便利。

但是，由于可充電電池循環(huán)壽命長的優(yōu)點，可充電電池得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，通常智能電池系統(tǒng)只針對可充電電池而言，然而，在某些必須使用一次性電池工作的設(shè)備中，人們同樣需要了解設(shè)備工作狀態(tài)中電池的剩余容量以估算電池的剩余使用時間，從而對設(shè)備的正常工作做出合理的安排，以防止設(shè)備在正常工作中由于電池電量用盡導致突然斷電對正常工作流程造成延誤以及對工作設(shè)備或電池性能造成影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種智能電池及智能電池系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一次性電池無法測量電池剩余容量及估算電池剩余使用時間的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種智能電池，包括電池外筒、為工作儀器提供能源的電池主體、能夠記錄所述電池主體工作信息的電路板、固定所述電池主體和所述電路板的電池座、與所述電池座固接的用于連接所述工作儀器的插頭和與所述電池主體端部固接的電池尾墊；

所述插頭與所述電路板、所述電路板與所述電池主體間采用導線連接；

所述電池主體、所述電路板、所述電池座、所述插頭、所述電池尾墊和所述導線均設(shè)置在所述電池外筒內(nèi)部。

進一步地，所述電路板上設(shè)有用于采集所述電池主體工作信息的單片機。

進一步地，所述電池主體至少為一節(jié)。

進一步地，所述電池主體為鋰金屬電池。

進一步地，所述電池座與所述插頭采用扣型連接。

進一步地，所述插頭上設(shè)有用以連接定位的定位銷。

進一步地，所述插頭采用螺母與所述電池座固接。

進一步地，所述電池座和所述電池尾墊由聚四氟乙烯或聚醚醚酮材料制成，所述電路板基板為高溫印刷電路板材，所述導線采用鍍銀導線，所述電池外筒由聚四氟乙烯材料制成。

進一步地，所述智能電池用于井下工作的儀器或設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供了一種智能電池系統(tǒng),包括上述技術(shù)方案中提供的任意一種智能電池和用于測量所述智能電池工作狀態(tài)的測量裝置，所述智能電池和所述測量裝置具有分體式結(jié)構(gòu)。

本實用新型提供的智能電池及智能電池系統(tǒng)通過設(shè)置在電路板上的單片機來采集電池主體的工作信息，對設(shè)備工作時電池主體的電壓、通電次數(shù)和工作的靜態(tài)、動態(tài)電流次數(shù)及時間進行記錄，從而監(jiān)控和記憶設(shè)備的工作過程，使智能電池具備可讀、存儲和記憶功能。在設(shè)備不工作時與測量裝置相連，將電池主體的工作信息傳遞給測量裝置，利用測量裝置對電池主體的工作信息進行處理，測量電池主體的剩余容量并估算電池主體的剩余使用時間，最終顯示電池主體的工作狀態(tài)，從而為設(shè)備工作做出重要的參考依據(jù)，以防止設(shè)備在正常工作中由于電池電量用盡導致突然斷電對正常工作流程造成延誤以及對工作設(shè)備或電池性能造成影響，為人們的工作和生活帶來了極大的便利。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實用新型實施例所提供的一種智能電池及智能電池系統(tǒng)中智能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：

1-電池主體； 2-電路板；

3-電池座； 4-插頭；

5-電池尾墊； 6-導線。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型專利保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種智能電池，包括電池外筒、為工作儀器提供能源的電池主體1、能夠記錄電池主體1工作信息的電路板2、固定電池主體1和電路板2的電池座3、與電池座3固接的用于連接工作儀器的插頭4和與電池主體1端部固接的電池尾墊5；

插頭4與電路板2、電路板2與電池主體1間采用導線6連接；

電池主體1、電路板2、電池座3、插頭4、電池尾墊5和導線6均設(shè)置在該智能電池的電池外筒內(nèi)部。

本實用新型實施例通過將電池主體1、電路板2、電池座3、插頭4、電池尾墊5和導線6均設(shè)置在智能電池的電池外筒內(nèi)部，使為工作儀器提供能源的電池主體1與夠記錄電池主體1工作信息的電路板2結(jié)合在一起，從而實現(xiàn)對工作儀器的供電及儀器工作過程中電池主體1工作信息的采集，插頭4與電路板2、電路板2與電池主體1間采用導線6連接，實現(xiàn)電池主體1的供電功能，并利用導線6傳遞電路板2所記錄的儀器工作過程中電池主體1的工作信息，利用電池座3對電路板2和電池主體1進行固定連接，電池座3配合用于連接工作儀器的插頭4并固定插頭4，利用插頭4能夠方便地與外部工作儀器連接并為工作儀器供電，電池尾墊5位于電池主體1端部并與其固定連接，避免了電池主體1的尾部直接接觸工作儀器而造成的硬接觸。

具體地，電路板2上設(shè)有用于采集電池主體1工作信息的單片機。

單片機是一種集成電路芯片，主要由運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備構(gòu)成，利用單片機結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。

本實用新型實施例通過設(shè)置于電路板2上的單片機來采集儀器工作時電池主體1的工作信息，通過記錄設(shè)備工作時電池主體1的電壓、通電次數(shù)和儀器工作的靜態(tài)、動態(tài)電流次數(shù)及時間，存儲在單片機的存儲器中，實現(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控和記憶，使智能電池具備可讀、存儲和記憶功能。在儀器不工作時，將智能電池與本實用新型實施例的智能電池系統(tǒng)中的測量裝置相連接，利用導線6將存儲在單片機中的儀器工作時電池主體1的工作信息傳遞給測量裝置，利用測量裝置對電池主體1的工作信息進行處理，測量電池主體1的剩余容量并估算電池主體1的剩余使用時間，最終顯示電池主體1的工作狀態(tài)，從而為設(shè)備工作做出重要的參考依據(jù)，以防止設(shè)備在正常工作中由于電池電量用盡導致突然斷電對正常工作流程造成延誤以及對工作設(shè)備或電池性能造成影響，為人們的工作和生活帶來極大的便利。

具體地，電池主體1至少為一節(jié)。

由于本實用新型實施例中的智能電池所應(yīng)用的儀器或設(shè)備種類不同，每種儀器或設(shè)備所需電池主體1提供的電池容量和供電電壓等亦有所不同，因此本實用新型實施例的電池主體1至少為一節(jié)，實際使用中根據(jù)智能電池具體應(yīng)用的儀器或設(shè)備種類選擇合適節(jié)數(shù)的電池主體1進行串、并聯(lián)連接，以滿足儀器或設(shè)備的正常工作要求。

具體地，電池主體1為鋰金屬電池。

本實用新型實施例中的智能電池所采用的電池主體1為鋰金屬電池，與可充電的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同，該鋰金屬電池為不可充電的一次性電池。

鋰金屬電池、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池的電化學體系中含有鋰，因此統(tǒng)稱為鋰電池，由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存和使用對環(huán)境要求非常高，所以鋰電池長期沒有得到應(yīng)用，隨著二十世紀末微電子技術(shù)的發(fā)展，小型化的設(shè)備日益增多，對電源提出了很高的要求，鋰電池由于其單體電池電壓高、比能量大、高低溫性能好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品及移動通訊設(shè)備領(lǐng)域中，鋰電池也隨之進入了大規(guī)模的實用階段。

可充電的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池由于其可以反復充電使用，應(yīng)用非常廣泛。智能電池系統(tǒng)通常只針對可充電電池，利用內(nèi)部電子線路來測量、計算和存儲電池數(shù)據(jù)，使電源的使用和管理更加可預(yù)測，使用者能更準確地掌握電池的狀態(tài)，如電池有效容量、當前充/放電率、歷史累計充放電次數(shù)、預(yù)測壽命等，從而為設(shè)備工作做出重要的參考依據(jù)。

盡管可充電鋰電池的應(yīng)用非常廣泛，受設(shè)備工作環(huán)境的影響，一次性鋰金屬電池的應(yīng)用也相當普遍，然而，在這些設(shè)備中，鋰電池僅用于為設(shè)備供電，人們無法了解到設(shè)備工作狀態(tài)中電池的剩余容量以估算電池的剩余使用時間，從而無法對設(shè)備的正常工作做出合理的安排，以防止設(shè)備在正常工作中由于電池電量用盡導致突然斷電對正常工作流程造成延誤或?qū)ぷ髟O(shè)備及電池性能造成影響，因此，本實用新型實施例采用一次性的鋰金屬電池為電池主體1。

具體地，電池座3與插頭4采用扣型連接。

電池座3的扣型與插頭4相配合連接，并用以固定插頭4，以防止設(shè)備在正常工作期間插頭4松動造成電壓不穩(wěn)，影響設(shè)備的正常工作，甚至造成更為嚴重的事故。為使插頭4與電池座3之間的連接更為緊固不可拆卸，一種具體的實施方式中，采用耐高溫的高強度螺紋鎖定劑對扣型連接加強鎖定，避免設(shè)備長時間工作造成的插頭4松動。

具體地，插頭4上設(shè)有用以連接定位的定位銷。

本實用新型實施例的插頭4用以與電池座3固接并連接外部工作設(shè)備或儀器，由于不同設(shè)備或儀器連接插頭4的插座形式不一，因而不同的智能電池配備不同形式的插頭4以匹配不同的工作設(shè)備或儀器的插座，在插頭4上設(shè)有用以連接定位的定位銷可以使插頭4與電池座3的連接對位準確，安裝精準，避免強力對接導致接觸面受力過大發(fā)生變形，造成連接松動或無法安裝，插頭4采用快速推拉自鎖系統(tǒng)同時避免了不同型號的插頭4與工作設(shè)備或儀器的插座之間的誤插，提高了工作效率。

具體地，插頭4采用螺母與電池座3固接。

為使插頭4與電池座3之間的連接緊固，插頭4上設(shè)有螺母，用以對電池座3、電路板2和電池主體1的連接進行固定，以防止設(shè)備在正常工作期間插頭4松動造成電壓不穩(wěn)，影響設(shè)備的正常工作，甚至造成更為嚴重的事故。

具體地，電池座3和電池尾墊5由聚四氟乙烯或聚醚醚酮材料制成，電路板2基板為高溫印刷電路板材，導線6采用鍍銀導線，電池外筒由聚四氟乙烯材料制成。

聚四氟乙烯是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力，能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作。

本實用新型實施例中電池座3、電池尾墊5和電池外筒采用聚四氟乙烯材料能夠承受設(shè)備或儀器在工作過程的高溫惡劣環(huán)境，使電池座3、電池尾墊5和電池外筒的結(jié)構(gòu)不因高溫而發(fā)生變形，保證了智能電池正常工作的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有效保障了設(shè)備或儀器的正常工作。

聚醚醚酮作為一種新型的半晶態(tài)芳香族塑性工程塑料，具有極其出色的物理、力學性能，在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料，在減輕質(zhì)量，提高性能方面貢獻突出。聚醚醚酮的耐高溫熱性能十分突出，可在250℃下長期使用，瞬間使用溫度可達315℃，其剛性大，化學穩(wěn)定性好，抗腐蝕能力強。

本實用新型實施例中電池座3和電池尾墊5采用聚醚醚酮材料能夠承受設(shè)備或儀器在工作過程的高溫惡劣環(huán)境，且剛性大，使電池座3和電池尾墊5的結(jié)構(gòu)不因高溫而發(fā)生變形，保證了智能電池正常工作的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有效保障了設(shè)備或儀器的正常工作。

電路板2基板采用高溫印刷電路板材，導線6采用耐高溫的鍍銀導線，使電路板2、導線6和插頭4不因高溫而發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，保證了智能電池正常工作的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有效保障了設(shè)備或儀器的正常工作。

具體地，智能電池用于井下工作的儀器或設(shè)備。

井下工作的儀器或設(shè)備通常處于高溫高壓的惡劣工作環(huán)境中，對電池的性能要求很高，本實用新型實施例中電池主體1采用具有良好高低溫工作性能的鋰金屬電池，并設(shè)有自我保護的保險絲，插頭4采用耐高溫的金屬材料或工程塑料，并用耐高溫的高強度螺紋鎖定劑對電池座3進行緊固連接，電池座3、電池尾墊5采用耐高溫的工程塑料，電路板2基板采用高溫印刷電路板材，導線6采用耐高溫的鍍銀導線，電池主體1、電路板2、電池座3、插頭4、電池尾墊5和導線6均設(shè)置在采用耐高溫的工程塑料的電池外筒內(nèi)部，保證了智能電池正常工作的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有效保障了設(shè)備或儀器的正常工作。

電池外筒外壁還可設(shè)有該智能電池的標識信息，如生產(chǎn)廠家、電池型號、生產(chǎn)日期、電池容量、電壓和聯(lián)系方式等，以顯示智能電池的完整信息，方便使用者根據(jù)實際需求選擇合適的智能電池。

本實用新型實施例中的智能電池系統(tǒng),包括智能電池和用于測量智能電池工作狀態(tài)的測量裝置，智能電池和測量裝置具有分體式結(jié)構(gòu)。

智能電池和測量裝置具有分體式結(jié)構(gòu)增加了智能電池的便攜性，在設(shè)備不工作時，將智能電池與測量裝置相連，通過導線6將存儲在智能電池電路板2上單片機中的電池主體1的工作信息傳遞給測量裝置，利用測量裝置對電池主體1的工作信息進行處理，測量電池主體1的剩余容量并估算電池主體1的剩余使用時間，最終顯示電池主體1的工作狀態(tài)，從而為設(shè)備工作做出重要的參考依據(jù)，以防止設(shè)備在正常工作中由于電池電量用盡導致突然斷電對正常工作流程造成延誤以及對工作設(shè)備或電池性能造成影響，為人們的工作和生活帶來極大的便利。

測量裝置可以為能夠?qū)Υ鎯υ谥悄茈姵仉娐钒?上單片機中的電池主體1的工作信息進行處理，測量電池主體1的剩余容量并估算電池主體1的剩余使用時間，最終顯示電池主體1的工作狀態(tài)的外部設(shè)備或軟件。

為使本實用新型實施例的適用范圍不局限于井下工作的儀器或設(shè)備，可根據(jù)智能電池應(yīng)用的具體領(lǐng)域改變電池外筒、電路板2、電池座3、插頭4和電池尾墊5的材質(zhì)，更換適用于設(shè)備使用領(lǐng)域的電池主體1和導線6，以適應(yīng)實際的設(shè)備使用環(huán)境。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。