一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置，包括方形电池壳、数据信息采集模块、无线传输模块、数据信息处理模块和预警模块，所述数据信息处理模块包括数据信息接收端和数据信息监控模块，所述数据信息采集模块通过无线传输模块将采集的数据信息发送给数据信息处理模块中的数据信息接收端，所述的预警模块是对数据信息监控模块发来的预警信息进行预警。该装置主要用于监测电池内部实时温度变化和钢壳应力变化以及电池电压变化，并且在一些数值发生不正常变化时进行预警，具有时间移植性好、测量数据准确、实时性好、响应特性好。响应特性好。响应特性好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置


[0001]本技术涉及锂离子电池状态监测
，具体涉及一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置。

技术介绍

[0002]随着不可再生能源的不断消耗，新能源行业迫切需要得到大力的发展，其中电池能源作为新能源的代表，已经逐渐成为新能源行业的朝阳产业。目前市面可见的可充电电池有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池以及锂聚合物电池等，他们各有优缺点，其中最为突出的就是锂离子电池，他具有高能量比、长循环使用寿命，特别是锂聚合物电池，外形设计灵活多变，可以被制造商想要的任何形状，故在各行各业得到大量的应用。
[0003]锂离子电池技术已经日趋成熟，但是依然存在一些问题，急需我们去解决，如：锂离子电池自身的一些化学和物理的特性，在运输使用过程中受到过度的振动、挤压时极易发生热失控，又因其高能量比，一旦发生热失控那将造成不可估计的后果，正是这一系列的安全问题，制约着锂离子电池的进一步发展。
[0004]目前国内主要是采用方形锂离子电池作为电动汽车的动力单元，方形锂离子电池有外在钢壳的保护，但是仍有不足，在一些强度较大的挤压或者振动的情况下任然会暴露出较高的热安全危险性，现在对于方形电池的温度采集多为外部采集，不能及时采集其内部实际的温度变化，这样就会出现较大的延时误差并失准，另外就是电池在受到振动和挤压时会产生应力以及电压的变化，致使电池变形，出现隔膜被刺穿使电池内部短路，进而诱发热失控。因此，亟需提出一种对方形锂离子电池状态监测的装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置，其特征在于：该装置包括方形电池壳、数据信息采集模块、无线传输模块、数据信息处理模块和预警模块，所述数据信息处理模块包括数据信息接收端和数据信息监控模块，所述数据信息采集模块通过无线传输模块将采集的数据信息发送给数据信息处理模块中的数据信息接收端，所述的预警模块是对数据信息监控模块发来的预警信息进行预警。
[0007]优选的，所述数据信息采集模块由微型温度传感器、微型电压传感器和微型压力传感器组成。
[0008]优选的，所述的微型压力传感器内置紧贴在方形电池壳的内壁上，每个内壁呈间隔的铺设两个微型压力传感器。
[0009]优选的，所述的微型温度传感器放置于电池内部中心的位置，称间隔设置三个，微型温度传感器表面包裹一层聚酰亚胺膜，以防止刺穿电池隔膜造成电池短路。
[0010]优选的，所述微型电压传感器布置在方形电池壳正负电极两端，实时监测电池电压变化。
[0011]优选的，所述的数据信息监控模块通过对数据信息采集模块的各传感器设置预警值，当采集的监测数据超过预警值时，向预警模块发送预警信息进行预警。
[0012]优选的，所述的方形电池壳是方形钢制电池壳。
[0013]本技术的有益效果是：本技术装置采用微型压力传感器内置于方形钢壳，并对其进行绝缘处理，便捷可靠，能实时监测电池受到的挤压程度；微型温度传感器采用植入电池内部并处于电池中心部位，数据采集准确、及时，无延时性；微型电压传感器内置于电池壳内两电极之间，与电极相连，以获取实时的电压数据；所用传感器通过无线传感器网络将其连接，简化了线路，提高了可靠性，实时监控异常情况，及时发出预警警报，减少安全事故。
附图说明
[0014]图1为本技术装置结构图；
[0015]图2为本技术装置各微型传感器铺设示意图；
[0016]图中，1
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微型压力传感器，2
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微型温度传感器，3
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微型电压传感器，4
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方形电池壳。
具体实施方式
[0017]下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。
[0018]如图1所示，一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置，其特征在于：该装置包括方形电池壳4、数据信息采集模块、无线传输模块、数据信息处理模块和预警模块，所述数据信息处理模块包括数据信息接收端和数据信息监控模块，所述数据信息采集模块通过无线传输模块将采集的数据信息发送给数据信息处理模块中的数据信息接收端，所述的预警模块是对数据信息监控模块发来的预警信息进行预警。
[0019]进一步的，无线传输模块具体是采用无线传感器网络，利用协议，进行各个传感器与数据信息接收终端组网，简化了线路，提高了可靠性。
[0020]数据信息处理模块：接收数据信息，接收预警信号，统计收集数据，通过无线传感器网络，对每个电池单元进行实时监控，以实现不同数量和组别电池内部温度和应力变化的监测。
[0021]进一步的，所述数据信息采集模块由微型温度传感器2、微型电压传感器3 和微型压力传感器1组成，微型温度传感器可实时精确反应电池内部的实际温度；采用微型压力传感器采集电池受振动和挤压时受到的应力变化，覆盖面较广，应力变化采集准确；采用微型电压传感器采集电池受外界环境变化和受到外来力影响时电压的变化情况，实时监控以防电池漏电导致事故。
[0022]进一步的，所述的微型压力传感器1内置紧贴在方形电池壳的内壁上，每个内壁呈间隔的铺设两个微型压力传感器，并对其进行绝缘处理，便捷可靠，能实时监测电池受到的挤压程度。
[0023]进一步的，所述的微型温度传感器2放置于电池内部中心的位置，称间隔设置三
个，微型温度传感器表面包裹一层聚酰亚胺膜，以防止刺穿电池隔膜造成电池短路，数据采集准确、及时，无延时性。
[0024]进一步的，所述微型电压传感器3布置在方形电池壳正负电极两端，实时监测电池电压变化，以获取实时的电压数据。
[0025]进一步的，所述的数据信息监控模块通过对数据信息采集模块的各传感器设置预警值，当采集的监测数据超过预警值时，向预警模块发送预警信息进行预警，从而实现监测预警的作用，可尽早有效的采取一系列措施来防止电池热失控的发生。
[0026]进一步的，所述的方形电池壳4是方形钢制电池壳。
[0027]具体实施时：在电池封装前，对微型传感器设定好预警值，进行测试，通过即可使用；在电池封装时，小心将微型温度传感器植入电池中心位置放置三个，微型温度传感器表面用一层聚酰亚胺膜进行包裹，以防刺穿电池隔膜造成电池短路，将微型电压传感器与电极两端进行连接，为了有效连接，采取无铅焊锡进行焊接，并对其进行绝缘处理，将微型压力传感器，植入设计制定好的方形钢壳内壁，每个面布置两个。封装好后，通过程序打开各个传感器，然后构建无线传感器网络开始组网。本装置用于监测电池内部实时温度变化和钢壳应力变化以及电池电压变化，并且在一些数值发生不正常变化时进行预警，具有时间移植性好、测量数据准确、实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置，其特征在于：该装置包括方形电池壳(4)、数据信息采集模块、无线传输模块、数据信息处理模块和预警模块，所述数据信息处理模块包括数据信息接收端和数据信息监控模块，所述数据信息采集模块通过无线传输模块将采集的数据信息发送给数据信息处理模块中的数据信息接收端，所述的预警模块是对数据信息监控模块发来的预警信息进行预警。2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置，其特征在于：所述数据信息采集模块由微型温度传感器(2)、微型电压传感器(3)和微型压力传感器(1)组成。3.根据权利要求2所述的基于无线传感器网络的方形锂离子电池状态监测装置，其特征在于：所述的微型压力传感器(1)内置紧贴在方形电池壳的内壁上，每个内壁呈间隔的铺设两个微型压力传感器。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晨曦，陈现涛，刘杭鑫，张旭，孙强，贾井运，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：新型
国别省市：