一種智能鋰電池控制防盜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種智能鋰電池控制防盜系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]而目前車用啟動(dòng)電池，大多都是采用鉛酸電池，主要的原因是技術(shù)成熟與成本考慮，但是鉛酸電池(Lead Acid Batteries)是世界上各類電池中，產(chǎn)量最大的蓄電池種類，但其生產(chǎn)過程存在高水耗和高污染兩大問題。而且在報(bào)廢后，若未妥善作好回收處理，則可能會造成嚴(yán)重的酸液與重金屬污染，因?yàn)閭鹘y(tǒng)鉛酸電池的內(nèi)容物，有鉛及硫酸，鉛對環(huán)境的污染嚴(yán)重，它可以影人體的神經(jīng)、造血、消化、泌尿、生殖等各器官，硫酸所形成的二氧化硫，更會導(dǎo)致酸雨的產(chǎn)生，危害了地球所有動(dòng)植物生存的環(huán)境，在國際“巴塞爾公約”中，鉛酸蓄電池已被列為世界公認(rèn)的主要污染物之一，故其終需被取代。另一方面，如果引擎內(nèi)的燃料燃燒越完全，產(chǎn)生的動(dòng)力就會越大，汽車當(dāng)然就會越省油，但是要燃料燃燒越完全，必須要火星塞能夠以較長的時(shí)間點(diǎn)火才行，而火星塞點(diǎn)火時(shí)間要長一點(diǎn)，代表電池輸出的電流必須要增加。然而，任何電池只要輸出電流增加，伴隨的現(xiàn)象就是電池必然會產(chǎn)生電壓下降，而電壓下降過大，則會對電池造成不可逆的損害。
[0003]隨著人類生活進(jìn)步，傳統(tǒng)鉛酸電池的效用，已經(jīng)無法符合消費(fèi)者的需求，加上節(jié)能減碳的風(fēng)潮，因此開始有人以尋找替代用的電池，好用來替代傳統(tǒng)鉛酸電池，作為燃料車輛的電源，作為車用啟動(dòng)電池來使用。大多數(shù)的電池，并不適用于電瓶，主因是電壓過低、體積龐大、容易受環(huán)境影響而發(fā)生過熱爆炸等問題，再加上成本因素，所以大多不適用。其中，只有鋰電池最被看好，因?yàn)槠淙〈鷤鹘y(tǒng)鉛酸電池，作為車用啟動(dòng)電池后，具節(jié)能省油、提升性能、提高效率、長壽耐用、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。而且，一般來說，電池對發(fā)電機(jī)而言，是具有一穩(wěn)定電壓的作用，電池可以減少發(fā)電機(jī)的漣波，一個(gè)好的電池可以穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的漣波，使其電器在工作時(shí)，不會因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的漣波產(chǎn)生不穩(wěn)定性，過高的漣波，對電器會產(chǎn)生一緩慢的破壞性，尤其當(dāng)電器老舊時(shí)，更為明顯。
[0004]傳統(tǒng)車用鋰啟動(dòng)電池，存在著下列問題點(diǎn):傳統(tǒng)車用鋰啟動(dòng)電池，雖然在各方面，除了成本之外，都優(yōu)于傳統(tǒng)鉛酸電池，但是免不了的，還是有與傳統(tǒng)鉛酸電池一樣的“防盜問題”，雖然因?yàn)檐囕v防盜技術(shù)的進(jìn)步、民眾知識水平的提升，讓車輛偷竊變得更不容易，并導(dǎo)致車輛不容易銷贓的狀況發(fā)生。因此有越來越多的竊賊，將眼光放到容易得手、容易脫手的車用配件上，如:車用啟動(dòng)電池、車用電子裝置等物品，而其中又以車用啟動(dòng)電池被盜的最多，情況最為嚴(yán)重，因?yàn)檐囉脝?dòng)電池其偷竊容易、銷贓快等特性，讓車用啟動(dòng)電池近來的被竊盜率，節(jié)節(jié)升高，造成消費(fèi)者的困擾。
[0005]如果使用的是車用鋰啟動(dòng)電池，那損失就算是非常慘重的了，因?yàn)檐囉娩噯?dòng)電池的單價(jià)高，被竊盜率就更高，阻礙到車用鋰啟動(dòng)電池的推廣與應(yīng)用。有鑒于此，如何提供讓車用鋰啟動(dòng)電池，具備有低成本、且不容易破解，有非常高的保全、防盜效果，能提高消費(fèi)者購置應(yīng)用的意愿，便成為本發(fā)明欲改進(jìn)的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供了一種智能鋰電池控制防盜系統(tǒng)，該防盜系統(tǒng)采用藍(lán)牙將鋰電池與手機(jī)連接，通過手機(jī)APP報(bào)警功能自動(dòng)進(jìn)行防盜。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下方案來實(shí)現(xiàn):一種智能鋰電池控制防盜系統(tǒng)，包括鋰電池，所述鋰電池包括電芯單元、PCB板，在PCB板上，設(shè)置有控制單元、與控制單元連接的藍(lán)牙模塊、保護(hù)單元，所述控制單元還連接電芯單元；所述保護(hù)單元包括充放電高低溫保護(hù)電路、單節(jié)過充過放電壓保護(hù)電路、充放電過流保護(hù)電路；
[0008]所述PCB上還設(shè)置有微控制器MC96F8208S，所述藍(lán)牙模塊通過串口與微控制器MC96F8208S信號連接，藍(lán)牙模塊將接收到的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至微控制器，同時(shí)微控制器將信息通過串口發(fā)送到藍(lán)牙模塊，鋰電池通過藍(lán)牙模塊與具有藍(lán)牙功能的手機(jī)用戶端連接，藍(lán)牙模塊將信號發(fā)送給手機(jī)用戶端；
[0009]所述手機(jī)上設(shè)置有APP電池控制系統(tǒng)，所述控制單元實(shí)時(shí)監(jiān)測電池運(yùn)行狀態(tài)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電池對外供電電流輸送狀態(tài)，來判斷鋰電池是否被卸載，電池在沒有經(jīng)過手機(jī)APP授權(quán)的情況下，脫離電動(dòng)車，控制單元檢測不到負(fù)載存在，即認(rèn)為脫離了電動(dòng)車將會關(guān)閉電池系統(tǒng)本身的充放電功能，直到手機(jī)APP進(jìn)行解鎖。
[0010]進(jìn)一步的，所述充放電高低溫保護(hù)電路采用鋰電保護(hù)第一芯片SH79F329A，在第一芯片內(nèi)部有16位ADC模塊，對NTC進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取，得到電芯以及PCB板上的溫度，與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而進(jìn)行高低溫保護(hù)。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一芯片SH79F329A內(nèi)部包含AFE前端模擬電路，控制第9節(jié)電芯-第13節(jié)電芯，分別對其中每顆電芯進(jìn)行充電平衡管理，單顆電芯欠壓和過壓保護(hù)。
[0012]進(jìn)一步的，所述單節(jié)過充過放電壓保護(hù)電路包括第二芯片SH79F329A，在第二芯片內(nèi)部含有一個(gè)前端模擬電路，對電芯單元進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，然后ADC模塊進(jìn)行讀取和采集電芯單元的電壓，從而判斷電芯單元是否過壓或者欠壓。
[0013]進(jìn)一步的，所述第二芯片SH79F329A內(nèi)部包含AFE前端模擬電路，控制第5節(jié)電芯-第8節(jié)電芯，分別對其中每顆電芯進(jìn)行充電平衡管理，單顆電芯欠壓和過壓保護(hù)；在第二芯片內(nèi)部有16位ADC模塊，對NTC進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取，得到電芯以及PCB板上的溫度，與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而進(jìn)行高低溫保護(hù)。
[0014]進(jìn)一步的，所述充放電過流保護(hù)電路包括第三芯片SH79F329A，所述第三芯片SH79F329A內(nèi)部包含AFE前端模擬電路，控制第I節(jié)電芯-第4節(jié)電芯，分別對其中每顆電芯進(jìn)行充電平衡管理，單顆電芯欠壓和過壓保護(hù)；第三芯片對于過流保護(hù)有2個(gè)獨(dú)立的方式，一種是純硬件比較器，用于進(jìn)行短路保護(hù)，時(shí)間非常短，一種是ADC模塊采集方式，采集時(shí)間至少在32ms以上，將采集到的電流值與設(shè)定值比較，判斷是否已經(jīng)過流。
[0015]進(jìn)一步的，所述PCB板上設(shè)置有狗叫或其它語音提示報(bào)警器。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:針對目前市場上電動(dòng)車鋰電池?zé)o法做到真正智能防盜管控，用戶常常被盜電動(dòng)自行車鋰電池問題。本方案在原有的鋰電池管理功能下，例如過充過放，過流短路保護(hù)等，增加了智能供電和智能斷電技術(shù)，能夠通過藍(lán)牙控制斷開主回路電源使得電機(jī)無法工作，但是仍能夠給電動(dòng)車原有的報(bào)警器提供供電達(dá)到雙重保護(hù)目的。在鋰電池非法卸載時(shí)報(bào)警及不能充放電，同時(shí)可以通過藍(lán)牙對電芯的各項(xiàng)參數(shù)信息進(jìn)行讀取，便于用戶使用及工廠生產(chǎn)質(zhì)檢和售后服務(wù)。鋰電池組裝時(shí)，通過手機(jī)APP可以進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測或抽檢；用戶使用該鋰電池時(shí)，通過手機(jī)APP可以進(jìn)行有效的維護(hù)管理，安全防盜保護(hù)；在售后服務(wù)該鋰電池時(shí)，通過手機(jī)APP運(yùn)用本發(fā)明技術(shù)可以清楚了解鋰電池內(nèi)部的故障原因，以便于維修服務(wù)。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，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(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明鋰電池控制防盜系統(tǒng)原理框圖。
[0019]圖2為本發(fā)明鋰電池控制模塊三芯片電路連接示意圖。
[0020]圖3為圖2最上部分的芯片電路放大圖。
[0021]圖4為與圖3最左側(cè)部分的電路連接的電路圖。
[0022]圖5為圖2中部的芯片電路放大圖。
[0023]圖6為與圖5最左側(cè)部分的電路連接的電路圖。
[0024]圖7為圖2最下部分的芯片電路放大圖。
[0025]圖8為與圖7最左側(cè)部分的電路連接的電路圖。
[0026]圖9為本發(fā)明微控制器電路圖。
[0027]圖10為藍(lán)牙通訊模塊電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0029]請參照附圖1，本發(fā)明的一種智能鋰電池控制防盜系統(tǒng)，包括鋰電池1，所述鋰電池I包括電芯單元14、PCB板，在PCB板上，設(shè)置有控制單元12、與控制單元12連接的藍(lán)牙模塊U、保護(hù)單元13，所述控制單元12還連接電芯單元14 ;所述保護(hù)單元13包括充放電高低溫保護(hù)電路、單節(jié)過充過放電壓保護(hù)電路、充放電過流保護(hù)電路；所述PCB上還設(shè)置有微控制器MC96F8208S，所述藍(lán)牙模塊11通過串口與微控制器MC96F8208S信號連接，藍(lán)牙模塊11將接收到的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至微控制器，同時(shí)微控制器將信息通過串口發(fā)送到藍(lán)牙模塊11，鋰電池通過藍(lán)牙模塊11與具有藍(lán)牙功能的手機(jī)用戶端連接，藍(lán)牙模塊11將信號發(fā)送給手機(jī)用戶端；所述手機(jī)上設(shè)置有APP電池控制系統(tǒng)，所述控制單元12實(shí)時(shí)監(jiān)測電池運(yùn)行狀態(tài)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電池對外供電電流輸送狀態(tài)，來判斷鋰電池是否被卸載，電池在沒有經(jīng)過手機(jī)APP授權(quán)的情況下，脫離電動(dòng)車，控制單元12檢測不到負(fù)載存在，即認(rèn)為脫離了電動(dòng)車將會關(guān)閉電池系統(tǒng)本身的充放電功能，直到手機(jī)APP進(jìn)行解鎖。所述第一芯片SH79F329A內(nèi)部包含AFE前端模擬電路，控制第9節(jié)電芯-第13節(jié)電芯，分別對其中每顆電芯進(jìn)行充電平衡管理，單顆電芯欠壓和過壓保護(hù)等。所述第二芯片SH79F329A內(nèi)部包含AFE前端模擬電路，控制第5節(jié)電芯-第8節(jié)電芯，分別對其中每顆電芯進(jìn)行充電平衡管理，單顆電芯欠壓和過壓保護(hù)等。在第二芯片內(nèi)部有16位ADC模塊，對NTC進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取，得到電芯以及PCB板上的溫度，與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而進(jìn)行高低溫保護(hù)。所述第三芯片SH79F329A內(nèi)部包含AFE前端模擬電路，控制第I節(jié)電芯-第4節(jié)電芯，分別對其中每顆電芯進(jìn)行充電平衡管理，單顆電芯欠壓和過壓保護(hù)等。第三芯片對于過流保護(hù)有2個(gè)獨(dú)立的方式，一種是純硬件比較器，用于進(jìn)行短路保護(hù)，時(shí)間非常短，一種是ADC模塊采集方式，采集時(shí)間至少在32ms以上，將采集到的電流值與設(shè)定值比較，判斷是否已經(jīng)過流。，所述PCB板上設(shè)置有狗叫或其它語音提示報(bào)警器。
[0030]本發(fā)明鋰電池控制防盜系統(tǒng)具有如下功能:
[0031]智能防盜供電:本發(fā)明能夠通過手機(jī)APP對電池進(jìn)行內(nèi)部斷電，如果系統(tǒng)檢測當(dāng)前電流值到達(dá)斷電閾值立即斷電，檢測到電機(jī)啟動(dòng)，電流大于1A，延遲10秒后進(jìn)行開啟，用于報(bào)警器和主控器供電。
[0032]電芯均衡功能:本發(fā)明檢測到每串電芯的電壓，當(dāng)電芯電壓之間壓差大于設(shè)定值，以及滿足均衡條件后，會自動(dòng)開啟電芯均衡。
[0033]實(shí)時(shí)