具有智能管理内核的电池，有电池芯体，在电池芯体外包有作为电池负极的金属壳体，在电池的一端装有作为电池正极的电池盖，在靠近正极和负极处有绝缘环将其隔离。其特征为在电池壳体内装有自动调整放电曲线和身份识别软件的智能管理控制板，在正极内装有滤波器电感线圈，智能管理控制板通过滤波器电感线圈与电池正极连接，在控制板的另一面通过一金属导体与电池芯体连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
具有智能管理内核的电池
本专利技术涉及利用智能手段提高电性能的电池领域，特别是智能系统装于电池内部的电池。 技术背景随着便携式电子产品的不断增加，对电池的需求量也不断增加，市场上出现了具有不同特性不同用途的多种电池。如普通锌锰类电池放电电压波动大，容量小，因含有汞、镉等成分会对环境造成污染，但具有价格低的优点；镍镉电池属于能充电的二次电池，能大电流放电，价格较低，但也存在放电电压低，容量低，会污染环境，易损坏等问题；镍氢电池也属于二次电池，容量较大，不污染环境，但也存在放电电压低，自放电大，价格较高的问题；锂离子电池放电电压高，容量大，自放电小，可制成质量较小的电池，对环境无污染，但对充放电电压要求高，不能应用于普通电器，价格也很高。大部分一次电池都存在有效容量低的问题，绝大多数便携式用电器对电池单体电压的要求在1.2-1.8V之间，在1.5V时达到最佳工作状态，电压过高会造成用电器永久性的损坏，电压过低，会明显降低用电器的性能。目前市场上还没有任何一种电池能够从放电开始到放电终止都保持放电电压是1.5V，普通电池的电压都是从1.6V左右开始放电，随着放电时间的增加而降低，最终因为放电电压太低而被认为放电结束，但此时电池内部仍有部分电量未放出，造成电源浪费。目前，虽有些创造专利技术提出了改进的方案，但大多是在电池外部增加了一些元器件，使得结构复杂，使用不方便，仅限于固定设备的内部使用。另外还存在着一个废电池污染环境的问题，虽然广大公众对回收废电池的倡议反响强烈，但执行-->起来仍很困难，如何从经济上刺激公众的积极性？如何将回收来的不同类电池进行身份识别以便处理？如何将它们修复、充电或拆解重制，达到再利用的目的，并再进入市场销售？只有解决了这些问题才能妥善处理废电池对环境的污染。所以要制造出具有环境友好性的电池，必须解决以上两个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单，使用方便，具有自动调节放电曲线，提高有效容量和具有身份信息，能被识别的智能管理内核电池。本专利技术的目的是由具有智能管理内核电池的技术方案实现的。具有智能管理内核的电池，有电池芯体，在电池芯体外包有作为电池负极的金属壳体，在电池的一端装有作为电池正极的电池盖，在靠近正极和负极处，有绝缘环将其隔离，在电池壳体内装有自动调整放电曲线和身份识别软件的智能管理控制板，在正极内装有滤波器的电感线圈，智能管理控制板一端通过滤波器的电感线圈与电池正极连接，另一端通过一金属导体与电池芯体连接。在智能控制板上具有微处理器，还有受微处理器控制的输出驱动模块，输出驱动模块与电池芯体单向连接，输出驱动模块还经滤波器、输出模块单向连接，输出模块与通讯接口双向连接，微处理器还与具有调整放电曲线和身份识别软件的程序存储器单向连接，微处理器还分别与通讯接口和非易失性数据存储器双向连接。控制板采用多层板制作，所有元器件都采用微型贴片封装。在智能管理控制电路中包含有微处理器、通讯接口、A/D转换、驱动器、滤波器、程序存储器和非易失性数据存储器。微处理器通过脉宽调制的方式控制输出驱动，输出驱动输出的调制电压经滤波器滤波后输出平稳的直流电压。-->输出的直流电压又经通讯接口向微处理器输入反馈电压，反馈电压经内部A/D转换后与预设的电压进行比较，当反馈电压大于预设电压时，微处理器减小输出脉冲的占空比；当反馈电压小于预设电压时，微处理器增大输出脉冲的占空比。由此来使输出电压保持稳定，提高电池的有效容量，使电池得到充分的利用。为了使上述电池具有再利用的条件，必须将上述电池与其它回收来的不同类电池进行分离，采用了专用检测设备对上述控制电路进行程序识别，如果具有与检测设备发生通讯的功能的，通过预定的通讯协议和身份识别程序，检测设备就能确认其为本专利技术具有智能管理内核的电池，如不具备与检测设备发生通讯功能的，则该电池为其它类电池，将其排除。身份识别时的通讯协议：本专利技术电池的通讯属于半双工方式，采用单总线协议。总线协议保证了数据的可靠传输，任一时刻单总线上只有一个控制信号或数据。特殊的通讯协议保证了本专利技术电池通讯的高度保密性。本专利技术电池的通讯只能从接收开始，被允许发送数据时，才能进入发送状态。数据的传输可分为以下三个操作过程：初始化、传送控制命令和数据交换，控制命令由特定的代码组成。本专利技术具有下列特点：一、有效容量大在能够让用电器正常工作的电压区间内所放出的电量称为有效容量。绝大多数用电器的正常工作电压区间在1.2-1.8V范围内，在1.5V时达到最佳工作状态，电压过高会造成用电器永久性的损坏，电压过低虽不会损坏用电器，但会明显降低用电器的性能。目前市场上还没有任何一种电池能够从放电开始到放电终止都保持放电电压是1.5V，电池电压从开始放电的1.6V左右，随着放电-->时间的增加而降低，最终因为电池电压太低而被认为放电结束，但此时电池内部仍有部分电量未放出，造成能源浪费。本专利技术电池能够以稳定的1.5V的放电电压放电，直至放完电池98％的电量为止，不存在电能浪费；本专利技术电池如采用体积比能量和质量比能量都很大的聚合锂离子电池芯体，有效容量能达到1600mA/h，因此，本专利技术电池具有有效容量大的特点。二、放电曲线为平曲线，放电电压恒定为1.5V由于本专利技术电池拥有内置的自动电压调节功能，可通过调节脉冲的占空比来改变输出压，因此，在正常工作区间内可以获得平直的放电曲线，并保证放电电压为1.5V。三、放电电压具有可调节性本专利技术电池内置完善的自动化控制系统，在硬件确定后，可通过软件来调节放电电压和放电曲线，因此，可以根据不同的使用要求和使用环境来自定义放电电压，满足各种放电电压需求。四、具有极强的防伪功能本专利技术电池通过内置的特殊通讯协议和双向程序加密的方法来确保电池的安全性，这种防伪方式完全不同于一般电池采用的外部防伪方式，使伪造几乎不可能，因此，具有极强的防伪特性。五、结构简单，使用方便本专利技术电池用高性能的微处理器为核心，建立了一个集输出控制、特性调节、短路保护、加密防伪、使用资料采集、资料储存于一体的电池控制系统，安装于电池内部，结构紧凑，并能够与外部的电池网络进行准确的对接。六、本专利技术电池具有特定的通讯功能，便于识别分类，为后续的回收和无污染-->处理提供了有利条件。 附图说明图1 为本专利技术具有智能管理内核的电池的结构示意图图2 为电路原理方框图图3 为总电路图图4 为通讯接口部分的电路图图5 单总线时序信号波形图图6 为A/D转换器部分的电路图图7 为谐振滤波器部分的电路图图8 为输出驱动器IRF7301内部结构图图9 为微处理器P89LPC901管角配置图图10 为微处理器P89LPC901内部结构图图11 为电池放电状态控制流程图图12 为电池检测程序流程图图13 为电池保护状态程序流程图图14 为电池通讯状态程序流程图图15 为装有本专利技术技术的聚合锂离子电池与未装本专利技术技术的聚合锂离子电池的放电曲线比较图 具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1、具有智能管理内核的电池，有电池芯体，在电池芯体外包有作为电池负极的金属壳体，在电池的一端装有作为电池正极的电池盖，在靠近正极和负极处有绝缘环将其隔离。其特征为在电池壳体内装有自动调整放电曲线和身份识别软件的智能管理控制板，在正极内装有滤波器电感线圈，智能管理控制板通过滤波器电感线圈与电池正极连接，在控制板的另一面通过一金属导体与电池芯体连接。2、根据权利要求1所述的具有智能管理内核的电池，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王科锋，
申请(专利权)人：王科锋，
类型：发明
国别省市：
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