一种智能数字电池制造技术

一种智能数字电池，包括电池组以及与电池组联接的电流感应器、电压感应电路、温度感应电路和稳压电路，与上述电路联接的智能控制芯片，所述的智能控制芯片与存储器联接，在电流感应器与温度感应电路之间设置有放大电路和省电控制电路，所述的放大电路和省电控制电路与智能控制芯片联接，智能控制芯片还与数据收发电路联接。本发明专利技术智能数字电池具有可靠性高、显示电池实际容量准确、还能显示当前电池电压、电流、温度及电池的使用次数、出厂年月、额定电压、额定容量等参数的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能电池，具体地是指一种能提供电池的实时容量及 相关电池信息的智能数字电池。
技术介绍
早期传统列车都需要加掛一节列尾车厢，在该列尾车厢中放置有列车 尾部安全防护装置，该装置为列车的安全运行，提供可靠的安全保障，但 该装置需要配备一专人人员看守值班。随着技术的发展，现在的列车取而 代之的是一种列尾通信设备，该设备取代列尾车厢中的防护装置功能，不 需要专人值守。由于列车的高安全性要求，该设备必须不间断工作，同时 自身要携带电源，目前电源大都使用镍镉、镍氢电池等列尾电池，该列尾 电池不带电量显示或电量不足提醒功能，为了防止电池缺电造成的安全隐 患， 一般需要定时派人去查看，来保证列车运行的高可靠性。现有技术为了解决电池的可靠性和实现电量显示釆用了一些方案，如专利号是200420010203.0的专利文献公开了 一种可充式摄像机数字型电 池，由数字电池单元、电池管理单元、显示控制单元组成；所述数字电池 单元由电池组、电池管理芯片U1和其外围电连接的电压釆样电路、电流 釆样电路、温度釆样电路和存储器构成；所述电池管理单元由微处理器U4 构成；所述显示单元由点阵型LCD显示模块U5和显示屏构成；所述电压 采样电路、电流釆样电路的输入端分别与电池组电连接，其输出端分别与 微处理器U4的输入接口电联接；所述存储器、温度釆样电路的输出端分 别与微处理器U4的输入接口电连接；所述微处理器U4的输出接口与点阵 型LCD显示模块U5的输入接口电连接；LCD显示模块U5的输出接口与 所述显示屏电连接，该方案提高了新闻采编过程中电池的可靠性，但实现 不了电池实际电量的显示和电池是否已到使用寿命。专利号是200410042343.0的专利文献公开了 一种可显示电量的充电 电池，包括一电池壳体，该电池壳体表面设有一液晶显示器，内部则设有一蓄电单元、 一电量检测电路、 一微处理器及一液晶显示器接口控制器， 其中电量检测电路可侦测蓄电单元的电量，并将检测结果传送至微处理器 加以处理，此微处理器会根据检测结果传送一电量显示信号至液晶显示接 口控制器，使其控制一液晶显示器显示蓄电单元的电量，该方案无需搭配 其他电子装置即可显示电池电量，但其准确度不高。
技术实现思路
本专利技术需要解决的问题是提供 一种可靠性高、显示电池实际容量准确、 还能显示当前电池电压、电流、温度及电池的使用次数、出厂年月、额定 电压、额定容量等参数的智能数字电池。根据上述需解决的问题设计了一种智能数字电池，包括电池组以及与 电池组联接的电流感应器、电压感应电路、温度感应电路和稳压电路，与 上述电路联接的智能控制芯片，所述的智能控制芯片与存储器联接，在电 流感应器与温度感应电路之间设置有放大电路和省电控制电路，所述的放 大电路和省电控制电路与智能控制芯片联接，智能控制芯片还与数据收发作为本专利技术优选方案是所述的放大电路与电流感应器的输出端联 接，将电流感应器产生的电流信号进行放大后送入智能控制芯片进行模数 转换，放大电路包括运算放大器IC2A、 IC2B、电阻R5-R12、电容C6、 C7、 C9-C11,运算放大器IC2A的2脚通过电阻R5与电流感应器的输出端联接， IC2A的3脚通过电阻R6与电流感应器的输入端联接，IC2A的8脚与省电 控制电路联接，IC2A的1脚通过电阻Rll与电容C6与智能控制芯片联接； 运算放大器IC2B的6脚通过电阻R7与电流感应器的输入端联接，IC2B的 5脚通过电阻R8与电流感应器的输同端联接，IC2B的7脚通过电阻R12 与电容C7与智能控制芯片联接。所述的省电控制电路为温度感应电路及放大电路提供省电控制的电 源，由场效应管Q1、电阻R15、 R16、电容C4、 C12组成，场效应管Ql的 漏极与稳压电路的输出端联接，Ql的栅极通过电阻R16与智能控制芯片联 接，Ql的源极与温度感应电路联接，并通过电容C4、 C12与运算放大器 IC2A的8脚联接。所述的数据收发电路由电阻R18-R22、三极管Q2、 二极管Dl、 D2组成，三极管Q2的基极通过电阻R18与芯片IC3的12脚联接，电阻R20串接于 芯片IC3的13脚与Q2的集电极之间，电阻R21并联于Q2的集电极与发 射极之间，Q2的集电极通过端口 DATA与外部设备联接，其中电阻R22、 二极管Dl、 D2提供端口保护。本专利技术还提供了一种智能数字电池的电池容量显示方法，该方法的 执行步骤是首先，检测电池电压是否足够，电压小于设定值则不工作； 电压足够则顺序检测电池电压、充电电流、放电电流、温度等数据并记录 存储；其次，若检测到有充电电流则表明电池正在充电，记录充电数据， 累加充电充入电量，并根据充电电流及时间计算充电充入的电量对电池电 量进行累加，得到电池的实际电量；第三，若没有检测到充电电流，而检 测到有放电电流则表明电池正在放电，对电池电量进行累减，根据放电电 流的大小和放电的时间计算放电消耗的电量，对电池电量进行累减，得到 电池的实际电量。当电池被过量充电时，根据电池的额定容量数据，限制容量值的累加， 即满电量时的校正；当检测到电池彻底放完电时，自动对电池容量自动清 0。电池充电时得到的电池实际电量和电池放电时得到的实际电量的数据， 通过数据收发端，传送到相关设备进行转换和显示，所述的数据包括充电 电流、充电时间、充电工作次数、放电电流、放电时间、电压、温度、容 量曲线。本专利技术电池主要功能是实时的反映电池的当前容量，从而使用该电 池的设备可以估算电池还可以用多长时间，提供设备的使用安全保障。该 电池还可以提供当前电池电压、电流、温度等数据及电池的使用次数、出 厂年月、额定电压、额定容量等参数供设备读取。本专利技术的优点除了为设 备提供容量数据保障设备安全运行外，还可以让设备读取所有的电池信 息，设备可以根据这些信息作相关的处理，可以计算电池还可以坚持多长 时间，是否需更换或充电以保证设备不间断工作，而列尾设备不间断工作 才能为安全行车提供保障。 附图说明附图l是本专利技术智能数字电池原理方框图； 附图2是图1的电路原理附图3是本专利技术显示电池电量的工作流程图。 具体实施例方式为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本 专利技术工作原理作进一步详细描述-.如图l所示， 一种智能数字电池，包括电池组以及与电池组联接的电 流感应器、电压感应电路、温度感应电路和稳压电路，与上述电路联接的 智能控制芯片，所述的智能控制芯片与存储器联接，电池组通过输出端与 用电设备联接，在电流感应器与温度感应电路之间设置有放大电路和省电 控制电路，所述的放大电路和省电控制电路与智能控制芯片联接，智能控 制芯片还与数据收发电路联接，数据收发电路通过数据线与设备联接。如图2所示，本专利技术智能数字电池电路原理图，电池组BT釆用 7.2V/8000mAH的电池，智能控制芯片由芯片IC3组成，釆用的型号为 F9222，存储器由IC4组成，采用的型号是24C512。电池组BT与开关联接，并通过B+和B-端向设备输出电源。电池组的正极上联接有稳压电路和电压感应电路，稳压电路由电阻Rl、电容Cl、 C2、 C3和稳压芯片IC1组成的稳压电路，它提供+5V直流稳压电源，供给整个电路。电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能数字电池，包括电池组以及与电池组联接的电流感应器、电压感应电路、温度感应电路和稳压电路，与上述电路联接的智能控制芯片，所述的智能控制芯片与存储器联接，其特征在于：在电流感应器与温度感应电路之间设置有放大电路和省电控制电路，所述的放大电路和省电控制电路与智能控制芯片联接，智能控制芯片还与数据收发电路联接。

【技术特征摘要】
1、一种智能数字电池，包括电池组以及与电池组联接的电流感应器、电压感应电路、温度感应电路和稳压电路，与上述电路联接的智能控制芯片，所述的智能控制芯片与存储器联接，其特征在于在电流感应器与温度感应电路之间设置有放大电路和省电控制电路，所述的放大电路和省电控制电路与智能控制芯片联接，智能控制芯片还与数据收发电路联接。2、 根据权利要求1所述的智能数字电池，其特征在于所述的放大 电路与电流感应器的输出端联接，将电流感应器产生的电流信号进行放大 后送入智能控制芯片进行模数转换，放大电路包括运算放大器IC2A、 IC2B、 电阻R5-R12、电容C6、 C7、 C9-Cll,运算放大器IC2A的2脚通过电阻R5 与电流感应器的输出端联接，IC2A的3脚通过电阻R6与电流感应器的输 入端联接，IC2A的8脚与省电控制电路联接，IC2A的1脚通过电阻Rll 与电容C6与智能控制芯片联接；运算放大器IC2B的6脚通过电阻R7与 电流感应器的输入端联接，IC2B的5脚通过电阻R8与电流感应器的输同 端联接，IC2B的7脚通过电阻R12与电容C7与智能控制芯片联接。3、 根据权利要求2所述的智能数字电池，其特征在于所述的省电 控制电路为温度感应电路及放大电路提供省电控制的电源，由场效应管 Ql、电阻R15、 R16、电容C4、 C12组成，场效应管Ql的漏极与稳压电路 的输出端联接，Ql的栅极通过电阻R16与智能控制芯片联接，Ql的源极 与温度感应电路联接，并通过电容C4、 C12与运算放大器IC2A的8脚联 接。4、 根据权利要求3所述的智能数字电池，其特征在于所述的温度 感应电路由电阻R13、 R14、热敏电阻RT和电容C5组成，热敏电阻RT和 电阻R14串接后与智能控制芯片联接，电容C5并联于串接的热敏电阻RT 和电阻R14之间，电阻R13的一端与省电控制电路联接，R13另一端与电 阻R14 —端和电容C5 —端联接。5、 根据权利要求l-4中任一项权利要求所述的智能数字电池，其特 征在于所述的智能控制芯片由芯片IC3组成，采用的型号为F9222,芯 片IC3的12...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建民，
申请(专利权)人：陈建民，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]