CN205900736U - 一种应急电源的管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应急电源的管理系统，该管理系统包括：应急电源和电瓶夹，所述电瓶夹和所述应急电源连接，用于给外部设备提供电压；所述电瓶夹和所述应急电源连接还包括通讯连接，所述电瓶夹获取所述应急电源的参数值，并根据所述参数值执行相应动作。该管理系统可以有效地解决锂电池应急电源因启动电流过大、高温以及过充过放等使用导致启动电源鼓包，甚至爆炸，造成人身伤害及财产损失问题。同时使得该管理系统可以使用不同的类型的电池。
Description
技术领域
本实用新型涉及应急电源管理领域，尤其涉及一种应急电源的管理系统和方法。
背景技术
目前，高倍率锂电池应用于应急电源的技术已逐渐成熟，为了提高电池容量，应急电源一般会采用多节单体锂电池组合而成，高倍率锂电池使得应急电源具有使用寿命长、无污染、体积小和便于携带等优点。但是，应急电源中的锂电池也具有本身固有的缺点，比如应急电源用于启动车辆时，其启动电流非常大(可达到1000A以上)、高温以及过充过放等不恰当使用会导致启动电源鼓包，甚至爆炸，造成人身伤害及财产损失。
因此，有必要提供一种应急电源的管理系统和方法来解决上述问题，使得用户可以安全放心地使用锂电池应急电源。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种应急电源的管理系统,旨在解决现有的锂电池应急电源因启动电流过大、高温以及过充过放等使用导致启动电源鼓包，甚至爆炸，造成人身伤害及财产损失问题。
为了解决上述技术问题，第一方面，提供了一种应急电源的管理系统，所述的应急电源的管理系统包括：应急电源和电瓶夹，所述电瓶夹和所述应急电源连接，用于给外部设备提供电压；
所述电瓶夹和所述应急电源连接还包括通讯连接，所述电瓶夹获取所述应急电源的参数值，并根据所述参数值执行相应动作。
优选地，所述应急电源包括电芯组件和第一MCU主控单元，所述第一MCU主控单元和所述电芯组件连接用于监控所述电芯组件；
所述电芯组件包括多个串联连接的电芯组，所述电芯组包括多个并联的单体电芯；
所述第一MCU主控单元包括温度检测电路，所述温度检测电路用于检测所述单体电芯的温度参数值。
优选地，所述第一MCU主控单元还包括电压采样电路，所述电压采样电路用于检测所述单体电芯的电压参数值。
优选地，所述温度检测电路包括一个或者多个NTC热敏电阻，所述NTC热敏电阻用于测量所述单体电芯或者电芯组的温度参数值。
优选地，所述第一MCU主控单元包括电压采样电路，所述电压采样电路与所述单体电芯连接用于检测所述单体电芯的电压参数值。
优选地，所述电瓶夹包括开关控制单元和第二MCU主控单元；
所述第二MCU主控单元和所述第一MCU主控单元通讯连接，用于获取所述应急电源的参数值；
所述第二MCU主控单元和所述开关控制单元连接，用于根据所述参数值控制所述开关控制单元的开关。
优选地，所述第二MCU主控单元还包括防反接检测单元，所述防反接检测单元用于保护电路。
优选地，所述开关控制单元包括一继电器开关。
优选地，所述第二MCU主控单元还包括指示灯电路单元，所述指示灯电路单元用于指示所述电瓶夹的工作状态。
优选地，所述第二MCU主控单元还包括蜂鸣电路单元，所述蜂鸣电路单元用于报警提示用户出现异常情况。
有益效果:本实用新型的实施例提供了一种应急电源的管理系统，与现有技术相比，该管理系统包括：应急电源和电瓶夹，所述电瓶夹和所述应急电源连接，用于给外部设备提供电压；所述电瓶夹和所述应急电源连接还包括通讯连接，所述电瓶夹获取所述应急电源的参数值，并根据所述参数值执行相应动作。该管理系统可以有效地解决锂电池应急电源因启动电流过大、高温以及过充过放等使用导致启动电源鼓包，甚至爆炸，造成人身伤害及财产损失问题。同时使得该管理系统可以使用不同的类型的电池。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例提供的应急电源的管理系统的结构图；
图2是本实用新型一实施例提供的应急电源的第一MCU主控单元中的控制芯片的电路图；
图3是本实用新型一实施例提供的应急电源的温度检测电路图；
图4是本实用新型一实施例提供的应急电源的电压采样电路和均衡电路图；
图5是本实用新型一实施例提供的电瓶夹的第二MCU主控单元的电路结构图；
图6是本实用新型一实施例提供的电瓶夹的包含开关控制单元和通讯接口的电路结构图；
图7是本实用新型一实施例提供的应急电源的管理方法的流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型一实施例提供的应急电源的管理系统的结构，该管理系统1包括应急电源11和电瓶夹12，电瓶夹12和应急电源11连接，用于给外部设备提供电压，在本优选的实施例中，电瓶夹12和应急电源11的连接可以采用接口插拔的连接方式；电瓶夹12和应急电源11连接还包括通讯连接，电瓶夹12获取应急电源11的参数值，并根据该参数值执行相应动作。比如外部设备为汽车，应急电源11通过电瓶夹12和汽车连接，用于给汽车提供启动电压，因为启动电流过大，有时还需要多次启动，会造成应急电源里的锂电池出现鼓包、甚至爆炸等现象，使用电瓶夹12获取此时应急电源11的参数值，比如温度和电压等，并判断应急电源11的温度或电压是否过高，超过安全值，安全值即是预先写入电瓶夹12里的预设值，若应急电源11的温度或电压大于预设值，则停止给汽车提供启动电压，从而实现保护应急电源11的锂电池应急电源因启动电流过大、高温以及过充过放等使用导致启动电源鼓包，甚至爆炸，造成人身伤害及财产损失问题。
应急电源11包括第一MCU主控单元111和电芯组件112，第一MCU主控单元111主要包括第一控制芯片U1，第一控制芯片U1如图2所示，第一MCU主控单元111和电芯组件112连接用于检测控制电芯组件112；电芯组件112包括多个串联连接的电芯组，该电芯组包括多个并联的单体电芯；第一MCU主控单元111包括温度检测电路，温度检测电路用于检测单体电芯的温度参数值，如图3所示，温度检测电路包括至少一个NTC热敏电阻，可以实时检测由于大电流造成的单体电芯或者电芯组的温度，当电芯组件112的温度过高时或者电芯组件112的其中一个单体电芯的温度过高时，第一MCU主控单元111及时检测该过高的温度值并传递给电瓶夹12，电瓶夹12包括第二MCU主控单元121和开关控制单元122，第二MCU主控单元121主要包括一个控制芯片U2，开关控制单元122主要包括一个继电器；第二MCU主控单元121和第一MCU主控单元111通讯连接，用于获取应急电源11的参数值，该参数值包括单体电芯的温度参数值、电压参数值或任意两个单体电芯的电压参数值的差值；第二MCU主控单元121和开关控制单元122连接，用于根据接收到参数值控制开关控制单元的开关。
第一MCU主控单元还包括电压采样电路和均衡电路，电压采样电路和均衡电路的具体电路如图4所示，电压采样电路401通过均衡电路与单体电芯连接用于检测单体电芯的电压参数值，并将单体电芯的电压参数值传递第一MCU主控单元111，由第一MCU主控单元111计算任意两个单体电芯的电压参数值的差值并发送给电瓶夹12，电瓶夹12电压参数值的差值和预设值相比较，判断是否停止给汽车提供电压。这样可以有效地避免应急电源的里每个单体电芯出现问题，因为应急电源的内部电池组是由3片、4片锂电池单体电芯串联或并联组成，锂电池的单体电芯在制造过程中存在不可避免的差异，由锂电池单体电芯组成的电芯组也同样存在组内差异，当电芯组内的某一片单体电芯的电量过低或内阻变大时，在电芯组的正负极端口是无法感知到这种现象的发生，当用户使用内部存在单体电芯的电压差过大的电芯组启动车辆时，巨大的启动电流会导致性能最差的单体电芯出现鼓包甚至爆炸现象，存在安全隐患。
如图5所示，第二MCU主控单元主要包第二控制芯片U2，第二控制芯片U2主要用于获取应急电源11的参数值，第二控制芯片U2和电瓶夹12的通讯端口PAD3连接，电瓶夹12的通讯端口PAD3如图6所示，图6还包括开关控制单元K1，第二控制芯片U2通过通讯端口PAD3与第一MCU主控单元中的控制芯片U1上的端口TP1连接完成通讯连接。另外，电瓶夹通过与应急电源的通讯连接，获取应急电源的参数值，还包括获取应急电源的电池组合类型信息及电池容量信息，电池组合类型信息包括电池类型和连接方式等，例如钴酸锂电池的3串连接方式、磷酸铁锂的电池的4串连接方式，不同的电池以及不同的连接方式需要不同的工作模式，在获取电池组合类型信息后，选择与该应急电源相对应的工作模式；电池容量信息，即是容量大小信息，根据该设置保护电流值，防止电流过大造成击穿等，可以有效地保护应急电源和电瓶夹组成管理系统以及相应的外部设备。
另外，第二MCU主控单元还包括防反接检测单元，该防反接检测单元主要包括一个芯片及相应的电容电阻，防反接检测单元还与主控芯片单元和电瓶夹的电压输出端连接，防反接检测单元用于检测用户是否接反电瓶夹的线夹，起到保护电路作用。第二MCU主控单元还包括指示灯电路单元，该指示灯电路单元用于指示该电瓶夹的工作状态，工作状态包括正常和异常两种情况，正常情况下显示绿灯，异常情况下显示红灯，用于提醒用户该应急电源的管理系统出现异常情况，第二MCU主控单元还包括蜂鸣电路单元，当应急电源的管理系统出现异常情况时，蜂鸣电路单元用于报警提示用户出现异常情况。
图7示出了本实用新型一实施例提供的应急电源的管理方法的流程，该方法包括以下步骤：
S101、获取应急电源的参数值。
在本步骤中，获取应急电源的参数值，是指电瓶夹获取应急电源的参数值，在此之前，电瓶夹要和应急电源建立连接，此连接包括提供电压的电性连接和用于通讯交互的通讯连接；获取应急电源的参数值包括获取应急电源的单体电芯的温度参数值或者获取应急电源的单体电芯的电压参数值。其中，获取应急电源的参数值，包括：获取应急电源的单体电芯的电压参数值；计算任意两个所述单体电芯的电压参数值的差值。获取应急电源的参数值，还包括获取应急电源的电池组合类型信息及电池容量信息等。
S102、根据所述参数值执行相应动作。
在S102步骤中，判断所述参数值是否大于预设值，包括：判断温度参数值是否大于温度预设值；判断电压参数值的差值是否大于电压预设值。若温度参数值大于温度预设值，则电瓶夹停止给外部设备提供电压；或者电压参数值的差值大于电压预设值，则电瓶夹停止给外部设备提供电压。该方法可以有效地解决锂电池应急电源因启动电流过大、高温以及过充过放等使用导致启动电源鼓包，甚至爆炸，造成人身伤害及财产损失问题。根据所述电池组合类型信息，选择与所述应急电源相对应的工作模式，从而使得该电瓶夹可以适用不同类型的电池；以及根据该电池容量信息，设置保护电流值，选择与该应急电源相对应的工作模式；电池容量信息，即是容量大小信息，根据该设置保护电流值，防止电流过大造成击穿等，可以有效地保护应急电源和电瓶夹组成管理系统以及相应的外部设备。
该方法中的应急电源和电瓶夹均包括控制芯片，该控制芯片可以写入控制程序并执行相应的逻辑运算，预设值为预先写入到控制芯片的值，比如温度预设值为55°和电压预设值为1V，若单体电芯的温度参数值大于温度预设值55°，则电瓶夹停止给外部设备提供电压，外部设备可以为汽车或游艇等设备；或者电压参数值的差值大于电压预设值1V，则电瓶夹停止给外部设备提供电压；从而实现对应急电源的保护。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应急电源的管理系统，其特征在于，包括：应急电源和电瓶夹，所述电瓶夹和所述应急电源连接，用于给外部设备提供电压；
所述电瓶夹和所述应急电源连接还包括通讯连接，所述电瓶夹获取所述应急电源的参数值，并根据所述参数值执行相应动作。
2.根据权利要求1所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述应急电源包括电芯组件和第一MCU主控单元，所述第一MCU主控单元和所述电芯组件连接用于监控所述电芯组件；
所述电芯组件包括多个串联连接的电芯组，所述电芯组包括多个并联的单体电芯；
所述第一MCU主控单元包括温度检测电路，所述温度检测电路用于检测所述单体电芯的温度参数值。
3.根据权利要求2所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述第一MCU主控单元还包括电压采样电路，所述电压采样电路用于检测所述单体电芯的电压参数值。
4.根据权利要求3所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述温度检测电路包括一个或多个NTC热敏电阻，所述NTC热敏电阻用于测量所述单体电芯或者电芯组的温度参数值。
5.根据权利要求3所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述第一MCU主控单元包括电压采样电路，所述电压采样电路与所述单体电芯连接用于检测所述单体电芯的电压参数值。
6.根据权利要求2或3所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述电瓶夹包括开关控制单元和第二MCU主控单元；
所述第二MCU主控单元和所述第一MCU主控单元通讯连接，用于获取所述应急电源的参数值；
所述第二MCU主控单元和所述开关控制单元连接，用于根据所述参数值控制所述开关控制单元的开关。
7.根据权利要求6所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述第二MCU主控单元还包括防反接检测单元，所述防反接检测单元用于保护电路。
8.根据权利要求7所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述开关控制单元包括一继电器开关。
9.根据权利要求8所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述第二MCU主控单元还包括指示灯电路单元，所述指示灯电路单元用于指示所述电瓶夹的工作状态。
10.根据权利要求9所述的应急电源的管理系统，其特征在于，所述第二MCU主控单元还包括蜂鸣电路单元，所述蜂鸣电路单元用于报警提示用户出现异常情况。
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