一种锂电池工作状态实时监控系统
阅读说明：本技术 一种锂电池工作状态实时监控系统 (Lithium battery working state real-time monitoring system ) 是由 周瑞远 陈炜 吴亮 沈斌 胡鹏 于 2021-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锂电池工作状态实时监控系统,涉及电池技术领域。本发明包括设备锂电池、信号采集模块、信号处理模、传输模块和监控终端；设备电池与信号采集模块电性连接,信号处理模块分别与信号采集模块、传输模块和监控终端电性连接,监控终端与传输模块之间电性连接；信号采集模块包括分别与设备锂电池连接的电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块。在发生险情能够让先关人员直接得知信息,相比电子的信息传输更加稳定,避免通过信号处理模块再进电子的信息传输,导致险情不易发现的问题。(The invention discloses a lithium battery working state real-time monitoring system, and relates to the technical field of batteries. The system comprises a lithium battery, a signal acquisition module, a signal processing module, a transmission module and a monitoring terminal; the device battery is electrically connected with the signal acquisition module, the signal processing module is electrically connected with the signal acquisition module, the transmission module and the monitoring terminal respectively, and the monitoring terminal is electrically connected with the transmission module; the signal acquisition module comprises a voltage acquisition module, a current acquisition module and a temperature acquisition module which are respectively connected with the lithium battery of the equipment. The dangerous case can let the personnel of closing before directly learn the information, compares the information transmission of electron more stable, avoids passing through signal processing module and then entering the information transmission of electron, leads to the difficult problem of discovering of dangerous case.)
技术领域
本发明属于电池监控
技术领域
，特别是涉及一种锂电池工作状态实时监控系统。背景技术
“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。
目前，锂电池的应用范围较为广泛，主要应用于电动汽车上，现有的锂电池对充放电的要求很高，当过充、过放、过电流以短路时，锂电池的压力与热量大量增加，容易产生火花，甚至是爆炸；现有的锂电池监控系统仅仅是电子式的监控和提醒，当人们手机忘记携带时，这样人们往往及时无法的得知，从而导致险情的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池工作状态实时监控系统，解决了现有的锂电池监控系统仅仅是电子式的监控和提醒，当人们手机忘记携带时，这样人们往往及时的得知，从而导致险情的发生问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种锂电池工作状态实时监控系统，包括设备锂电池、信号采集模块、信号处理模、传输模块和监控终端；
所述设备电池与所述信号采集模块电性连接，所述信号处理模块分别与所述信号采集模块、传输模块和监控终端电性连接，所述监控终端与所述传输模块之间电性连接；
所述信号采集模块包括分别与所述设备锂电池连接的电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块；
所述电压采集模块包括分别与所述设备锂电池电性连接的电压采集单元，以及与所述电压采集单元电性连接的电压报警；所述电压采集单元用于采集所述设备锂电池的电压，并将其传递给所述信号处理模块；所述电压报警单元用于提醒设备锂电池电压变化的提醒；所述电压报警单元包括与所述设电压采集单元电性连接的电容器，与所述电容器电性连接的电压报警器；
所述电流采集模块包括分别与所述设备锂电池电性连接的电流采集单元，以及与所述电流采集单元电性连接的电流报警；所述电流采集单元用于采集所述设备锂电池的电流，并将其传递给所述信号处理模块；电流报警单元用于提醒设备锂电池的电路变化；所述电流报警单元包括电源包括与所述电流采集单元电性连接电磁铁，活动连接的第一正极片和第一负极片，以及与所述第一正极片和第一负极片电性连接的电流报警器；
所述温度采集模块包括分别与所述设备锂电池电性连接的温度采集单元，以及与所述温度采集单元电性连接的温度报警；所述温度采集单元用于采集所述设备锂电池的温度，并将其传递给所述信号处理模块；所述温度报警单元用于提醒设备锂电池温度变化；所述温度报警单元包括两个设置在所述设备锂电池上且位置相对的膨胀块，分别与两个所述膨胀块连接的第二正极片和第二负极片，以及与所述第二正极片和第二负极片电性连接的温度报警器；
所述监控终端包括与所述信号处理模块通过数据线连接监控显示器，以与所述信号处理模块通讯连接的手机终端。
优选的，所述信号处理模块采用MSP430F149单片机。
优选的，所述传输模块采用ESP8266芯片。
优选的，所述监控显示器与所述MSP430F149单片机通过数据线连接，所述手机终端与所述ESP芯片通讯连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置电压报警单元、电流报警单元和温度报警单元，采用机械的防止直接进行报警，采用机械的放上更加的稳固可靠，在发生险情能够让先关人员直接得知信息，相比电子的信息传输更加稳定，避免通过信号处理模块再进电子的信息传输，导致险情不易发现的问题。
2、本发明通过设置传输模块，将监测的型号传输至手机终端，使得相关人员在手机上即可查看锂电池的实时情况，大大提高了系统的整体的完备性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种锂电池工作状态实时监控系统的模块示意图；
图2为本发明的电压报警单元结构示意图；
图3为本发明的电流报警单元结构示意图；
图4为本发明的稳定报警单元结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明为一种锂电池工作状态实时监控系统，包括设备锂电池、信号采集模块、信号处理模、传输模块和监控终端，信号采集模块对设备锂电池的电压、电流和温度进行采集，信号处理模块对采集的数据与MSP430F149单片机内部提前输入的数据进行对比，经传输模块将监测使得数据发送至监控终端；
所述设备电池与所述信号采集模块电性连接，所述信号处理模块分别与所述信号采集模块、传输模块和监控终端电性连接，所述监控终端与所述传输模块之间电性连接；
所述信号采集模块包括分别与所述设备锂电池连接的电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块。
所述电压采集模块包括分别与所述设备锂电池电性连接的电压采集单元，以及与所述电压采集单元电性连接的电压报警；所述电压采集单元用于采集所述设备锂电池的电压，并将其传递给所述信号处理模块，电压采集模块中采用运算放大器芯片INA114搭建电压跟随电路和比列调节电路，将电压信号转换成MSP430F149单片机采集范围内的电压信号。
如图2所示，所述电压报警单元用于提醒设备锂电池电压变化的提醒；所述电压报警单元包括与所述设电压采集单元电性连接的电容器1，与所述电容器1电性连接的电压报警器2，将电容器1并联在运算放大器芯片INA114的输入电压信号上，由于电容器1两端加载的电压产生变化时，电容器1瞬时导通，这样与电容器1连接的电压报警器2报警提醒设备锂电池的电压发生变化。
所述电流采集模块包括分别与所述设备锂电池电性连接的电流采集单元，以及与所述电流采集单元电性连接的电流报警；所述电流采集单元用于采集所述设备锂电池的电流，并将其传递给所述信号处理模块；电流报警单元用于提醒设备锂电池的电路变化，电流采集单元与电压采集单元的电路相同，由于MSP430F149单片机无法直接的采集电流信号，只需将输入的电路上串联一个精密采样电阻，通过检测精密采样电阻上的电压，经MSP430F149单片机计算即可得出输出电流。
如图3所示，所述电流报警单元包括电源包括与所述电流采集单元电性连接电磁铁3，活动连接的第一正极片4和第一负极片5，第一极片4可通过滑块和滑槽活动进行活动安装，第一正极片4与电磁铁3之间连接有复位弹簧，以及与所述第一正极片4和第一负极片5电性连接的电流报警器；可将电磁铁3的电流输入端与电流采集单元的输入线路串联，到电流增大时，电磁铁3输入的电流增大，产磁性增强，推动第一正极片4向第一负极片5进行移动后接触导通，使得电流报警器通提醒电流增大。
所述温度采集模块包括分别与所述设备锂电池电性连接的温度采集单元，以及与所述温度采集单元电性连接的温度报警；所述温度采集单元用于采集所述设备锂电池的温度，并将其传递给所述信号处理模块；所述温度报警单元用于提醒设备锂电池温度变化，温度采集单元采用DS18B20传感器，对设备锂电池的温度信号进行采集；
如图4所示，所述温度报警单元包括两个设置在所述设备锂电池上且位置相对的膨胀块6，分别与两个所述膨胀块6连接的第二正极片7和第二负极片8，以及与所述第二正极片7和第二负极片8电性连接的温度报警器；安装时可将两个膨胀6块相对连接在设备锂电池上，当设备锂电池的温度升高时，由于热胀冷缩，两个膨胀块6的体积增大，当到达预定的上限温度时，两个两个膨胀块6相互接触，使得第二正极片7和第二负极片8接触导通，使得温度报警器提醒。
所述监控终端包括与所述信号处理模块通过数据线连接监控显示器，以与所述信号处理模块通讯连接的手机终端，电压采集单元、电流采集单元和温度采集单元采集的信号与MSP430F149单片机预先输入的值比对，将结过显示在监控显示器上，同时经ESP8266芯片传输至手机终端。
进一步地，所述信号处理模块采用MSP430F149单片机。
进一步地，所述传输模块采用ESP8266芯片。
进一步地，所述监控显示器与所述MSP430F149单片机通过数据线连接，所述手机终端与所述ESP8266芯片通讯连接。
进一步地，还包括与所述设备锂电池电性连接的手动中断模块，当相关人员收到电压报警单元，电流报警单元和温度报警单元的人一个报警提醒时，都可通过手动中断模块停止设备锂电池的电流输出，将其关闭。
电流采集单元、电压采集单元和温度采集单元，同时对设备锂电池的电压、电流和温度进行采集，经采集的信号输入至MSP430F149单片机进行比对，将结果输送至监控显示器，同时经过ESP8266芯片将结果输送至手机终端，在电流采集单元、电压采集单元和温度采集单元的同时，若电压、电流和温度，任意一项值超过预定时，电压报警单元，电流报警单元和温度报警单元，分别会作出相应的报警进行提醒。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。