本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的鋰硫電池組。

背景技術(shù)：

鋰硫電池是鋰電池的一種，截止2013年尚處于科研階段。鋰硫電池是以硫元素作為電池正極,金屬鋰作為負(fù)極的一種鋰電池。比容量高達(dá)1675mAh/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于商業(yè)上廣泛應(yīng)用的鈷酸鋰電池的容量。并且硫是一種對(duì)環(huán)境友好的元素，對(duì)環(huán)境基本沒(méi)有污染，是一種非常有前景的鋰電池。鋰硫電池以硫?yàn)檎龢O反應(yīng)物質(zhì)，以鋰為負(fù)極。放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子，正極反應(yīng)為硫與鋰離子及電子反應(yīng)生成硫化物，正極和負(fù)極反應(yīng)的電勢(shì)差即為鋰硫電池所提供的放電電壓。在外加電壓作用下，鋰硫電池的正極和負(fù)極反應(yīng)逆向進(jìn)行，即為充電過(guò)程。根據(jù)單位質(zhì)量的單質(zhì)硫完全變?yōu)镾2-所能提供的電量可得出硫的理論放電質(zhì)量比容量為1675mAh/g，同理可得出單質(zhì)鋰的理論放電質(zhì)量比容量為3860mAh/g。鋰硫電池的理論放電電壓為2.287V，當(dāng)硫與鋰完全反應(yīng)生成硫化鋰(Li2S)時(shí)。相應(yīng)鋰硫電池的理論放電質(zhì)量比能量為2600Wh/kg。

而現(xiàn)有的鋰硫電池中，鋰硫電極的充電和放電反應(yīng)較復(fù)雜，截止2013年對(duì)硫電極在充電和放電反應(yīng)中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物還沒(méi)有明確的認(rèn)識(shí)。因此對(duì)于鋰硫電池的充電需要慎重對(duì)待，需要盡量減少不必要的充電，以減少充電中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，使用者在鋰硫電池沒(méi)有耗完電量時(shí)，盡量減少充電，避免盲目充電，因此，需要一種可自動(dòng)報(bào)警以警示電量用完的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的鋰硫電池組，解決了鋰硫電池盲目充電產(chǎn)生大量中間產(chǎn)物的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的鋰硫電池組，包括鋰硫電池組和自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，所述鋰硫電池組內(nèi)部的集成板上設(shè)置有自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，鋰硫電池組的內(nèi)腔中部從右往左依次連接有嵌入式CPU、計(jì)時(shí)器和電流表，并且鋰硫電池組殼體的一側(cè)連接有蜂鳴器，鋰硫電池組殼體的另一側(cè)從左往右依次連接有紅色指示燈和綠色指示燈。

所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)包括設(shè)置在鋰硫電池組內(nèi)部電路板上的嵌入式CPU，嵌入式CPU的輸入端電連接電源調(diào)節(jié)模塊的輸出端，嵌入式CPU分別雙向連接存儲(chǔ)模塊和計(jì)算模塊。

所述嵌入式CPU的輸入端電連接A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端，A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接綜合數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端，綜合數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端分別電連接計(jì)時(shí)器和電流表的輸出端。

所述嵌入式CPU的輸出端分別電連接數(shù)據(jù)比較模塊和控制節(jié)點(diǎn)單元的輸入端，數(shù)據(jù)比較模塊的輸出端電連接反饋模塊的輸入端，反饋模塊的輸出端電連接嵌入式CPU的輸入端，控制節(jié)點(diǎn)單元的輸出端分別電連接蜂鳴器、紅色指示燈和綠色指示燈的輸入端。

優(yōu)選的，所述綜合數(shù)據(jù)采集模塊包括放電時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊和放電電流數(shù)據(jù)采集模塊，放電時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊和放電電流數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端分別與計(jì)時(shí)器和電流表的輸出端電連接，放電時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊和放電電流數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端均與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接。

優(yōu)選的，所述控制節(jié)點(diǎn)單元包括控制節(jié)點(diǎn)一、控制節(jié)點(diǎn)二和控制節(jié)點(diǎn)三，控制節(jié)點(diǎn)一、控制節(jié)點(diǎn)二和控制節(jié)點(diǎn)三的輸入端均與嵌入式CPU的輸出端電連接，控制節(jié)點(diǎn)一、控制節(jié)點(diǎn)二和控制節(jié)點(diǎn)三的輸出端分別與蜂鳴器、紅色指示燈和綠色指示燈的輸入端電連接。

優(yōu)選的，所述紅色指示燈為紅色LED指示燈，綠色指示燈為綠色LED指示燈。

優(yōu)選的，所述嵌入式CPU的型號(hào)為MCS-251。

優(yōu)選的，所述綜合數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)嵌濾波模塊。

本發(fā)明提供了一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的鋰硫電池組，具備以下有益效果：

(1)、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置計(jì)時(shí)器和電流表，達(dá)到檢測(cè)放電時(shí)的電量以及放電時(shí)間的效果，通過(guò)計(jì)算模塊和數(shù)據(jù)比較模塊配合，達(dá)到計(jì)算出鋰硫電池組剩余電量并進(jìn)行對(duì)比的效果，在達(dá)到最低電量時(shí)，會(huì)進(jìn)行報(bào)警，從而避免電量剩余過(guò)多就進(jìn)行充電的情況，減少充電的次數(shù)和時(shí)間，再通過(guò)蜂鳴器、紅色指示燈以及綠色指示燈，達(dá)到報(bào)警和提示鋰硫電池組剩余電量的效果。

(2)、本發(fā)明通過(guò)特定的計(jì)算方式以及設(shè)置相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件，來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算出鋰硫電池組的剩余電量，并且在比較處理后能夠判斷出鋰硫電池組是否需要進(jìn)行充電，避免了使用者盲目充電的問(wèn)題，降低了充電的次數(shù)和時(shí)間，減少了中間產(chǎn)物的產(chǎn)生。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明俯視圖的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的原理示意圖。

圖中：1鋰硫電池組、2自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、3嵌入式CPU、4計(jì)時(shí)器、5電流表、6蜂鳴器、7紅色指示燈、8綠色指示燈、9電源調(diào)節(jié)模塊、10存儲(chǔ)模塊、11計(jì)算模塊、12A/D轉(zhuǎn)換器、13綜合數(shù)據(jù)采集模塊、14數(shù)據(jù)比較模塊、15反饋模塊、16控制節(jié)點(diǎn)單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的鋰硫電池組，包括鋰硫電池組1和自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)2，鋰硫電池組1內(nèi)部的集成板上設(shè)置有自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)2，鋰硫電池組1的內(nèi)腔中部從右往左依次連接有嵌入式CPU3、計(jì)時(shí)器4和電流表5，并且鋰硫電池組1殼體的一側(cè)連接有蜂鳴器6，鋰硫電池組1殼體的另一側(cè)從左往右依次連接有紅色指示燈7和綠色指示燈8，蜂鳴器6鳴叫以及紅色指示燈7亮都表示鋰硫電池組1內(nèi)電量過(guò)低，需要充電，從視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上進(jìn)行警報(bào)，提醒效果更加優(yōu)異。

請(qǐng)參閱圖2，自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)2包括設(shè)置在鋰硫電池組1內(nèi)部電路板上的嵌入式CPU3，嵌入式CPU3的輸入端電連接電源調(diào)節(jié)模塊9的輸出端，電源調(diào)節(jié)模塊9的輸入端電連接鋰硫電池組1的輸出端，用以為整個(gè)系統(tǒng)供電，嵌入式CPU3分別雙向連接存儲(chǔ)模塊10和計(jì)算模塊11。

請(qǐng)參閱圖2，嵌入式CPU3的輸入端電連接A/D轉(zhuǎn)換器12的輸出端，A/D轉(zhuǎn)換器12的輸入端電連接綜合數(shù)據(jù)采集模塊13的輸出端，綜合數(shù)據(jù)采集模塊13的輸入端分別電連接計(jì)時(shí)器4和電流表5的輸出端。

請(qǐng)參閱圖2，嵌入式CPU3的輸出端分別電連接數(shù)據(jù)比較模塊14和控制節(jié)點(diǎn)單元16的輸入端，數(shù)據(jù)比較模塊14的輸出端電連接反饋模塊15的輸入端，反饋模塊15的輸出端電連接嵌入式CPU3的輸入端，控制節(jié)點(diǎn)單元16的輸出端分別電連接蜂鳴器6、紅色指示燈7和綠色指示燈8的輸入端。

請(qǐng)參閱圖2，綜合數(shù)據(jù)采集模塊13包括放電時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊和放電電流數(shù)據(jù)采集模塊，放電時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊和放電電流數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端分別與計(jì)時(shí)器4和電流表5的輸出端電連接，放電時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊和放電電流數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端均與A/D轉(zhuǎn)換器12的輸入端電連接。

請(qǐng)參閱圖2，控制節(jié)點(diǎn)單元16包括控制節(jié)點(diǎn)一、控制節(jié)點(diǎn)二和控制節(jié)點(diǎn)三，控制節(jié)點(diǎn)一、控制節(jié)點(diǎn)二和控制節(jié)點(diǎn)三的輸入端均與嵌入式CPU3的輸出端電連接，控制節(jié)點(diǎn)一、控制節(jié)點(diǎn)二和控制節(jié)點(diǎn)三的輸出端分別與蜂鳴器6、紅色指示燈7和綠色指示燈8的輸入端電連接。

紅色指示燈7為紅色LED指示燈，綠色指示燈8為綠色LED指示燈，并且紅色指示燈7亮?xí)r表示鋰硫電池組1內(nèi)的電量過(guò)低，需要充電，綠色指示燈8亮?xí)r表示鋰硫電池組1內(nèi)的電量足夠，不需要充電。

嵌入式CPU3的型號(hào)為MCS-251，體積小，性能好，安全性高。

綜合數(shù)據(jù)采集單元13內(nèi)嵌濾波模塊，在進(jìn)行收集時(shí)能夠過(guò)濾干擾信息，確保采集的數(shù)據(jù)正確。

在使用前，首先將鋰硫電池組1合理的的最低剩余量數(shù)據(jù)設(shè)為數(shù)據(jù)比較器14的原始比較數(shù)據(jù)。

使用時(shí)，鋰硫電池組1工作時(shí)，計(jì)時(shí)器4和電流表5分別檢測(cè)鋰硫電池組1的放電時(shí)間和放電電流，再分別通過(guò)放電時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊和放電電流數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行收集放電時(shí)間數(shù)據(jù)和放電電流數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換后傳給嵌入式CPU3，通過(guò)計(jì)算模塊11進(jìn)行計(jì)算，然后通過(guò)數(shù)據(jù)比較模塊14比較后傳給嵌入式CPU3，根據(jù)結(jié)構(gòu)再通過(guò)控制節(jié)點(diǎn)單元16控制蜂鳴器6、紅色指示燈7和綠色指示燈8分別進(jìn)行工作。

其中計(jì)算模塊11的計(jì)算方法為：使用容量C₁＝放電電流I×放電時(shí)間T，剩余容量C₂＝總?cè)萘緾－使用容量C₁，其中總?cè)萘緾為鋰硫電池組1的額定總?cè)萘?，在使用前設(shè)定。

數(shù)據(jù)比較時(shí)：將計(jì)算出的剩余容量C₂通過(guò)數(shù)據(jù)比較器14進(jìn)行比較，若比較結(jié)果為錯(cuò)誤，則通過(guò)反饋模塊15將錯(cuò)誤結(jié)果反饋給嵌入式CPU3，再通過(guò)控制節(jié)點(diǎn)三控制綠色指示燈8亮，表示剩余量足夠；若比較結(jié)果為正確，則通過(guò)反饋模塊15將正確結(jié)果反饋給嵌入式CPU3，通過(guò)控制節(jié)點(diǎn)一和控制節(jié)點(diǎn)二分別控制蜂鳴器6鳴叫和紅色指示燈7亮，進(jìn)行報(bào)警，表示剩余量過(guò)低。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置計(jì)時(shí)器4和電流表5，達(dá)到檢測(cè)放電時(shí)的電量以及放電時(shí)間的效果，通過(guò)計(jì)算模塊11和數(shù)據(jù)比較模塊14配合，達(dá)到計(jì)算出鋰硫電池組1剩余電量并進(jìn)行對(duì)比的效果，在達(dá)到最低電量時(shí)，會(huì)進(jìn)行報(bào)警，從而避免電量剩余過(guò)多就進(jìn)行充電的情況，減少充電的次數(shù)和時(shí)間，再通過(guò)蜂鳴器6、紅色指示燈7以及綠色指示燈8，達(dá)到報(bào)警和提示鋰硫電池組1剩余電量的效果。

并且，本發(fā)明通過(guò)特定的計(jì)算方式以及設(shè)置相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件，來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算出鋰硫電池組1的剩余電量，并且在比較處理后能夠判斷出鋰硫電池組1是否需要進(jìn)行充電，避免了使用者盲目充電的問(wèn)題，降低了充電的次數(shù)和時(shí)間，減少了中間產(chǎn)物的產(chǎn)生。

需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下。由語(yǔ)句“包括一個(gè)......限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素”。

本系統(tǒng)中涉及到的相關(guān)模塊均為硬件系統(tǒng)模塊或者為現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算機(jī)軟件程序或協(xié)議與硬件相結(jié)合的功能模塊，該功能模塊所涉及到的計(jì)算機(jī)軟件程序或協(xié)議的本身均為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，其不是本系統(tǒng)的改進(jìn)之處；本系統(tǒng)的改進(jìn)為各模塊之間的相互作用關(guān)系或連接關(guān)系，即為對(duì)系統(tǒng)的整體的構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)，以解決本系統(tǒng)所要解決的相應(yīng)技術(shù)問(wèn)題。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。