本实用新型涉及汽车启动电池领域，具体是一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池。
背景技术：
目前绝大部分汽车使用的启动电池都是铅酸电池，铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅，因此铅酸电池不是一种环保电池，而且铅酸电池的使用寿命短。因此申请人提出一种环保的、并且使用寿命长的嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池，锂电池包括锂电池本体、充放电控制模块、数据处理模块和电量显示模块，数据处理模块、电量显示模块均与锂电池本体电性连接，数据处理模块均与电量显示模块电性连接，充放电模块与数据处理模块电性连接，数据处理模块包括微控制器u4及其外围电路。
作为优选方案，电量显示模块包括稳压器u1、数码管屏u2、三极管q41、三极管q42、三极管q44、三极管q45、场效应管q20、场效应管q21、场效应管q22、场效应管q23、场效应管q109、电阻r102、电阻r115、电阻r116、电阻r118、电阻r117、电阻r119、电阻r132、电阻r133、电阻r134、电阻r135、电阻r136、电阻r137、电阻r138、电阻r139、电容c17、电容c18、电容c66、电容c77、电容c78、电容c79和二极管d28，稳压器u1为芯片lm7805，数码管屏u2与锂电池本体连接，三极管q41的基极通过电阻r121与微控制器u4连接，三极管q41的发射极通过电阻r120与三极管q41的基极连接，三极管q41的集电极与电阻r118的第一端连接，电阻r118的第二端与电阻r116的第一端、场效应管q20的栅极连接，电阻r116的第二端与电容c66、场效应管q20的源极、二极管d28的负极、电容c18的第一端、电阻r102的第一端、场效应管q109的漏极连接，电阻r102的第二端、场效应管q109的栅极与微处理器u4连接，场效应管q109的源极与电容c17的第一端、稳压器u1的第二引脚连接，稳压器u1的第三引脚输出5v电压给数码管屏u2，稳压器u1的第一引脚、电容c18的第一端、电容c17的第一端均与冷地连接，场效应管q20的漏极与电阻r115的第一端连接；三极管q42的基极通过电阻r122与微控制器u4连接，三极管q42的发射极通过电阻r140与三极管q42的基极连接，三极管q42的集电极与电阻r119的第一端连接，电阻r119的第二端与电阻r117的第一端、场效应管q20的栅极连接，电阻r117的第二端与电阻r115的第二端、场效应管q21的源极、电容c77的第一端、锂电池本体连接，场效应管q21的漏极与电阻r134的第一端连接；三极管q44的基极通过电阻r143与与微控制器u4连接，三极管q44的发射极通过电阻r141与三极管q44的基极连接，三极管q44的集电极与电阻r138的第一端连接，电阻r138的第二端与电阻r136的第一端、场效应管q22的栅极连接，电阻r136的第二端与电阻r134的第二端、场效应管q22的源极、电容c78的第一端、锂电池本体连接，场效应管q22的漏极与电阻r135的第一端连接；三极管q45的基极通过电阻r145与与微控制器u4连接，三极管q44的发射极通过电阻r142与三极管q45的基极连接，三极管q45的集电极与电阻r139的第一端连接，电阻r139的第二端与电阻r137的第一端、场效应管q23的栅极连接，电阻r137第二端与电阻r135的第二端、场效应管q23的源极、电容c79的第一端、锂电池本体连接，场效应管q23的漏极与电阻r133的第一端连接，电阻r133的第二端与二极管d28的正极、电阻r132的第一端、锂电池本体连接，电阻r132的第二端与数据处理模块连接，三极管q41的发射极、三极管q42的发射极、三极管q44的发射极、三极管q45的发射极、电容c66的第二端、电容c77的第二端、电容c78的第二端、电容c79的第二端均与热地连接。
在上述技术方案中，三极管q41、三极管q42、三极管q44、三极管q45、场效应管q20、场效应管q21、场效应管q22和场效应管q23在微控制器u4的驱动下控制数码管屏u2的显示，当数码管屏u2自带的按键被按下时，数码管屏u2实时显示锂电池本体的实时电量。
作为优选方案，充放电控制模块包括场效应管q54、场效应管q46、场效应管q47、场效应管q48、场效应管q49、场效应管q54、场效应管q55、场效应管q56、场效应管q57、三极管q50、三极管q51、三极管q52、三极管q53、电容c80、电容c81、电容c82、二极管d16、二极管d34、二极管d36、电阻r154、电阻r155、电阻r167、电阻r168、电阻r170，场效应管q54的栅极与场效应管q46的漏极、场效应管q49的漏极、场效应管q55的栅极连接，场效应管q54的漏极与场效应管q55的漏极、电容c81的第一端、二极管d16的正极连接，场效应管q54的源极、场效应管q55的源极、电阻r167的第一端、电容c80的第一端、电容c82的第一端均与热地连接，场效应管q46的源极通过电阻r146与数据处理模块连接，场效应管q46的栅极通过电阻r145与数据处理模块连接，场效应管q46的栅极与场效应管q49的栅极连接，场效应管q49的栅极通过电阻r166与数据处理模块连接，场效应管q49的源极与电阻r167的第二端连接，电容c81的第二端与电容c80的第二端连接，电容c82的第二端通过电容c83与三极管q50的发射极、电阻r170的第一端、场效应管q57的源极、场效应管q56的源极、电阻r168的第一端连接，电阻r170的第二端与场效应管q57的栅极连接，场效应管q57的漏极通过电阻r169与场效应管q56的漏极连接，场效应管q57的栅极通过二极管d27与场效应管q48的漏极连接，场效应管q48的源极通过电阻r153与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r152与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r151与数据处理模块连接，电阻r168的第二端与场效应管q56的栅极连接，场效应管q56的栅极通过二极管d29与场效应管q47的漏极连接，场效应管q47的源极通过电阻r150与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r148与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r147与数据处理模块连接；三极管q53的集电极通过电阻r165与数据处理模块连接，三极管q53的集电极与微控制器u4连接，三极管q53的基极通过电阻r164与三极管q52的集电极连接，三极管q52的发射极与数据处理模块连接，三极管q52的集电极通过电阻r163与冷地连接，三极管q52的基极通过电阻r162与数据处理模块连接，三极管q52的基极通过电阻r161与二极管d36的正极、二极管d34的正极连接，三极管q51的集电极与二极管d36的负极连接，三极管q51的集电极通过电阻r160与数据处理模块连接，三极管q51的基极通过电阻r159与三极管q51的发射极连接，三极管q51的发射极与冷地连接，三极管q51的基极依次通过电阻r158、稳压二极管d35与数据处理模块连接；二极管d34的负极与三极管q50的集电极连接，三极管q50的集电极通过电阻r157与数据处理模块连接，三极管q50的基极通过电阻r156分别与电阻r154、电阻r155连接，电阻r154与数据处理模块连接，电阻r155与热地连接。
在上述技术方案中，当充放电控制模块检测到有充电器接入时，数据处理模块控制充电的场效应管q57、场效应管q56导通，开启锂电池本体的充电模式，当充电达到充电截止电压时，关闭场效应管q57、场效应管q56，停止充电；当充放电控制模块检测到接入负载时，数据处理模块控制充电的场效应管q54、场效应管q55导通，当放电达到放电截止电压时，关闭场效应管q54、场效应管q55，停止放电；场效应管q52、场效应管q53用于产生高频脉冲，在电量低已经停止充电的情况下，唤醒微控制器，自动为外部的负载供电。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够自动检测单颗电芯电压及整个锂电池本体的电压，在锂电池本体电池充满电后自动关闭充电，防止锂电池本体过充，延长锂电池本体的使用寿命；本实用新型采用的应急启动智能磷酸铁锂电池使用寿命长，而且能够实时监测锂电池本体的电量情况，防止锂电池本体过放，从而延长锂电池本体的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池的数据处理模块的电路图一
图2为本实用新型一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池的数据处理模块的电路图二
图3为本实用新型一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池的数据处理模块的电路图三；
图4为本实用新型一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池的电量显示模块图一；
图5为本实用新型一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池的电量显示模块图二；
图6本实用新型一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池的充放电控制模块的电路图一；
图7本实用新型一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池的充放电控制模块的电路图二。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例中，一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池，锂电池包括锂电池本体、充放电控制模块、数据处理模块和电量显示模块，数据处理模块、电量显示模块均与锂电池本体电性连接，数据处理模块均与电量显示模块电性连接，充放电模块与数据处理模块电性连接，如图1-3所示，数据处理模块包括微控制器u4及其外围电路，微控制器u4为芯片sh79f329，微控制器u4用于检测锂电池本体内每颗电芯的电压，当检测到某颗电芯的电压与其他的电压不一致时，驱动场效应管均衡电芯电压，使得每颗电芯的电压保持一致。
如图4-5所示，电量显示模块包括稳压器u1、数码管屏u2、三极管q41、三极管q42、三极管q44、三极管q45、场效应管q20、场效应管q21、场效应管q22、场效应管q23、场效应管q109、电阻r102、电阻r115、电阻r116、电阻r118、电阻r117、电阻r119、电阻r132、电阻r133、电阻r134、电阻r135、电阻r136、电阻r137、电阻r138、电阻r139、电容c17、电容c18、电容c66、电容c77、电容c78、电容c79和二极管d28，稳压器u1为芯片lm7805，数码管屏u2为数码管屏rb-05l014，数码管屏u2与锂电池本体连接，三极管q41的基极通过电阻r121与微控制器u4连接，三极管q41的发射极通过电阻r120与三极管q41的基极连接，三极管q41的集电极与电阻r118的第一端连接，电阻r118的第二端与电阻r116的第一端、场效应管q20的栅极连接，电阻r116的第二端与电容c66、场效应管q20的源极、二极管d28的负极、电容c18的第一端、电阻r102的第一端、场效应管q109的漏极连接，电阻r102的第二端、场效应管q109的栅极与微处理器u4连接，场效应管q109的源极与电容c17的第一端、稳压器u1的第二引脚连接，稳压器u1的第三引脚输出5v电压给数码管屏u2，稳压器u1的第一引脚、电容c18的第一端、电容c17的第一端均与冷地连接，场效应管q20的漏极与电阻r115的第一端连接；三极管q42的基极通过电阻r122与微控制器u4连接，三极管q42的发射极通过电阻r140与三极管q42的基极连接，三极管q42的集电极与电阻r119的第一端连接，电阻r119的第二端与电阻r117的第一端、场效应管q20的栅极连接，电阻r117的第二端与电阻r115的第二端、场效应管q21的源极、电容c77的第一端、锂电池本体连接，场效应管q21的漏极与电阻r134的第一端连接；三极管q44的基极通过电阻r143与与微控制器u4连接，三极管q44的发射极通过电阻r141与三极管q44的基极连接，三极管q44的集电极与电阻r138的第一端连接，电阻r138的第二端与电阻r136的第一端、场效应管q22的栅极连接，电阻r136的第二端与电阻r134的第二端、场效应管q22的源极、电容c78的第一端、锂电池本体连接，场效应管q22的漏极与电阻r135的第一端连接；三极管q45的基极通过电阻r145与与微控制器u4连接，三极管q44的发射极通过电阻r142与三极管q45的基极连接，三极管q45的集电极与电阻r139的第一端连接，电阻r139的第二端与电阻r137的第一端、场效应管q23的栅极连接，电阻r137第二端与电阻r135的第二端、场效应管q23的源极、电容c79的第一端、锂电池本体连接，场效应管q23的漏极与电阻r133的第一端连接，电阻r133的第二端与二极管d28的正极、电阻r132的第一端、锂电池本体连接，电阻r132的第二端与数据处理模块连接，三极管q41的发射极、三极管q42的发射极、三极管q44的发射极、三极管q45的发射极、电容c66的第二端、电容c77的第二端、电容c78的第二端、电容c79的第二端均与热地连接。
三极管q41、三极管q42、三极管q44、三极管q45、场效应管q20、场效应管q21、场效应管q22和场效应管q23在微控制器u4的驱动下控制数码管屏u2的显示，当数码管屏u2自带的按键被按下时，数码管屏u2实时显示锂电池本体的实时电量。
如图6-7所示，充放电控制模块包括场效应管q54、场效应管q46、场效应管q47、场效应管q48、场效应管q49、场效应管q54、场效应管q55、场效应管q56、场效应管q57、三极管q50、三极管q51、三极管q52、三极管q53、电容c80、电容c81、电容c82、二极管d16、二极管d34、二极管d36、电阻r154、电阻r155、电阻r167、电阻r168、电阻r170，场效应管q54的栅极与场效应管q46的漏极、场效应管q49的漏极、场效应管q55的栅极连接，场效应管q54的漏极与场效应管q55的漏极、电容c81的第一端、二极管d16的正极连接，场效应管q54的源极、场效应管q55的源极、电阻r167的第一端、电容c80的第一端、电容c82的第一端均与热地连接，场效应管q46的源极通过电阻r146与数据处理模块连接，场效应管q46的栅极通过电阻r145与数据处理模块连接，场效应管q46的栅极与场效应管q49的栅极连接，场效应管q49的栅极通过电阻r166与数据处理模块连接，场效应管q49的源极与电阻r167的第二端连接，电容c81的第二端与电容c80的第二端连接，电容c82的第二端通过电容c83与三极管q50的发射极、电阻r170的第一端、场效应管q57的源极、场效应管q56的源极、电阻r168的第一端连接，电阻r170的第二端与场效应管q57的栅极连接，场效应管q57的漏极通过电阻r169与场效应管q56的漏极连接，场效应管q57的栅极通过二极管d27与场效应管q48的漏极连接，场效应管q48的源极通过电阻r153与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r152与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r151与数据处理模块连接，电阻r168的第二端与场效应管q56的栅极连接，场效应管q56的栅极通过二极管d29与场效应管q47的漏极连接，场效应管q47的源极通过电阻r150与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r148与数据处理模块连接，场效应管q48的栅极通过电阻r147与数据处理模块连接；三极管q53的集电极通过电阻r165与数据处理模块连接，三极管q53的集电极与微控制器u4连接，三极管q53的基极通过电阻r164与三极管q52的集电极连接，三极管q52的发射极与数据处理模块连接，三极管q52的集电极通过电阻r163与冷地连接，三极管q52的基极通过电阻r162与数据处理模块连接，三极管q52的基极通过电阻r161与二极管d36的正极、二极管d34的正极连接，三极管q51的集电极与二极管d36的负极连接，三极管q51的集电极通过电阻r160与数据处理模块连接，三极管q51的基极通过电阻r159与三极管q51的发射极连接，三极管q51的发射极与冷地连接，三极管q51的基极依次通过电阻r158、稳压二极管d35与数据处理模块连接；二极管d34的负极与三极管q50的集电极连接，三极管q50的集电极通过电阻r157与数据处理模块连接，三极管q50的基极通过电阻r156分别与电阻r154、电阻r155连接，电阻r154与数据处理模块连接，电阻r155与热地连接。
当充放电控制模块检测到有充电器接入时，即图5中c-处检测到有充电器接入，数据处理模块控制充电的场效应管q57、场效应管q56导通，开启锂电池本体的充电模式，当充电达到充电截止电压时，关闭场效应管q57、场效应管q56，停止充电；当充放电控制模块检测到接入负载时，即图5中j-处检测到有负载接入，数据处理模块控制充电的场效应管q54、场效应管q55导通，当放电达到放电截止电压时，关闭场效应管q54、场效应管q55，停止放电；场效应管q52、场效应管q53用于产生高频脉冲，在电量低已经停止充电的情况下，唤醒微控制器u4，自动为外部的负载供电。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
1.一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池，其特征在于：所述锂电池包括锂电池本体、充放电控制模块、数据处理模块和电量显示模块，所述数据处理模块、电量显示模块均与锂电池本体电性连接，所述数据处理模块均与电量显示模块电性连接，所述充放电模块与数据处理模块电性连接，所述数据处理模块包括微控制器u4及其外围电路。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池，其特征在于：所述电量显示模块包括稳压器u1、数码管屏u2、三极管q41、三极管q42、三极管q44、三极管q45、场效应管q20、场效应管q21、场效应管q22、场效应管q23、场效应管q109、电阻r102、电阻r115、电阻r116、电阻r118、电阻r117、电阻r119、电阻r132、电阻r133、电阻r134、电阻r135、电阻r136、电阻r137、电阻r138、电阻r139、电容c17、电容c18、电容c66、电容c77、电容c78、电容c79和二极管d28，所述稳压器u1为芯片lm7805，所述数码管屏u2与锂电池本体连接，所述三极管q41的基极通过电阻r121与微控制器u4连接，所述三极管q41的发射极通过电阻r120与三极管q41的基极连接，所述三极管q41的集电极与电阻r118的第一端连接，所述电阻r118的第二端与电阻r116的第一端、场效应管q20的栅极连接，所述电阻r116的第二端与电容c66、场效应管q20的源极、二极管d28的负极、电容c18的第一端、电阻r102的第一端、场效应管q109的漏极连接，所述电阻r102的第二端、场效应管q109的栅极与微处理器u4连接，所述场效应管q109的源极与电容c17的第一端、稳压器u1的第二引脚连接，所述稳压器u1的第三引脚输出5v电压给数码管屏u2，所述稳压器u1的第一引脚、电容c18的第一端、电容c17的第一端均与冷地连接，所述场效应管q20的漏极与电阻r115的第一端连接；所述三极管q42的基极通过电阻r122与微控制器u4连接，所述三极管q42的发射极通过电阻r140与三极管q42的基极连接，所述三极管q42的集电极与电阻r119的第一端连接，所述电阻r119的第二端与电阻r117的第一端、场效应管q20的栅极连接，所述电阻r117的第二端与电阻r115的第二端、场效应管q21的源极、电容c77的第一端、锂电池本体连接，所述场效应管q21的漏极与电阻r134的第一端连接；所述三极管q44的基极通过电阻r143与微控制器u4连接，所述三极管q44的发射极通过电阻r141与三极管q44的基极连接，所述三极管q44的集电极与电阻r138的第一端连接，所述电阻r138的第二端与电阻r136的第一端、场效应管q22的栅极连接，所述电阻r136的第二端与电阻r134的第二端、场效应管q22的源极、电容c78的第一端、锂电池本体连接，所述场效应管q22的漏极与电阻r135的第一端连接；所述三极管q45的基极通过电阻r145与微控制器u4连接，所述三极管q44的发射极通过电阻r142与三极管q45的基极连接，所述三极管q45的集电极与电阻r139的第一端连接，所述电阻r139的第二端与电阻r137的第一端、场效应管q23的栅极连接，所述电阻r137第二端与电阻r135的第二端、场效应管q23的源极、电容c79的第一端、锂电池本体连接，所述场效应管q23的漏极与电阻r133的第一端连接，所述电阻r133的第二端与二极管d28的正极、电阻r132的第一端、锂电池本体连接，所述电阻r132的第二端与数据处理模块连接，所述三极管q41的发射极、三极管q42的发射极、三极管q44的发射极、三极管q45的发射极、电容c66的第二端、电容c77的第二端、电容c78的第二端、电容c79的第二端均与热地连接。
3.根据权利要求2所述的一种嵌入式汽车应急启动智能磷酸铁锂电池，其特征在于：所述充放电控制模块包括场效应管q54、场效应管q46、场效应管q47、场效应管q48、场效应管q49、场效应管q54、场效应管q55、场效应管q56、场效应管q57、三极管q50、三极管q51、三极管q52、三极管q53、电容c80、电容c81、电容c82、二极管d16、二极管d34、二极管d36、电阻r154、电阻r155、电阻r167、电阻r168、电阻r170，所述场效应管q54的栅极与场效应管q46的漏极、场效应管q49的漏极、场效应管q55的栅极连接，所述场效应管q54的漏极与场效应管q55的漏极、电容c81的第一端、二极管d16的正极连接，所述场效应管q54的源极、场效应管q55的源极、电阻r167的第一端、电容c80的第一端、电容c82的第一端均与热地连接，所述场效应管q46的源极通过电阻r146与数据处理模块连接，所述场效应管q46的栅极通过电阻r145与数据处理模块连接，所述场效应管q46的栅极与场效应管q49的栅极连接，所述场效应管q49的栅极通过电阻r166与数据处理模块连接，所述场效应管q49的源极与电阻r167的第二端连接，所述电容c81的第二端与电容c80的第二端连接，所述电容c82的第二端通过电容c83与三极管q50的发射极、电阻r170的第一端、场效应管q57的源极、场效应管q56的源极、电阻r168的第一端连接，所述电阻r170的第二端与场效应管q57的栅极连接，所述场效应管q57的漏极通过电阻r169与场效应管q56的漏极连接，所述场效应管q57的栅极通过二极管d27与场效应管q48的漏极连接，所述场效应管q48的源极通过电阻r153与数据处理模块连接，所述场效应管q48的栅极通过电阻r152与数据处理模块连接，所述场效应管q48的栅极通过电阻r151与数据处理模块连接，所述电阻r168的第二端与场效应管q56的栅极连接，所述场效应管q56的栅极通过二极管d29与场效应管q47的漏极连接，所述场效应管q47的源极通过电阻r150与数据处理模块连接，所述场效应管q48的栅极通过电阻r148与数据处理模块连接，所述场效应管q48的栅极通过电阻r147与数据处理模块连接；所述三极管q53的集电极通过电阻r165与数据处理模块连接，所述三极管q53的集电极与微控制器u4连接，所述三极管q53的基极通过电阻r164与三极管q52的集电极连接，所述三极管q52的发射极与数据处理模块连接，所述三极管q52的集电极通过电阻r163与冷地连接，所述三极管q52的基极通过电阻r162与数据处理模块连接，所述三极管q52的基极通过电阻r161与二极管d36的正极、二极管d34的正极连接，所述三极管q51的集电极与二极管d36的负极连接，所述三极管q51的集电极通过电阻r160与数据处理模块连接，所述三极管q51的基极通过电阻r159与三极管q51的发射极连接，所述三极管q51的发射极与冷地连接，所述三极管q51的基极依次通过电阻r158、稳压二极管d35与数据处理模块连接；所述二极管d34的负极与三极管q50的集电极连接，所述三极管q50的集电极通过电阻r157与数据处理模块连接，所述三极管q50的基极通过电阻r156分别与电阻r154、电阻r155连接，所述电阻r154与数据处理模块连接，所述电阻r155与热地连接。
技术总结