本实用新型涉及锂电池，是一种智能管理锂电池的储存装置。
背景技术：
现有技术中，为保证锂电池在存储中的能量充足、满足使用及可靠要求，通常是采用专用的充电机对电池进行充电，充足电的电池再用塑料盒包装放在库房中存储。其缺点是：工作量特别大，用时长、人力资源多又繁重；在应急使用时也保证不了所有电池无欠电现象。这种储存方式储存的电池存在着，不能及时发现和解决电池欠电问题。欠电的电池一旦使用到电器设备上，会导致电池使用时间短，需要频繁更换电池，影响电器设备的可靠运行。
技术实现要素：
本实用新型的目的是：克服现有技术的不足，提供一种适用锂电池带电储存，能够实时监测电池电压，对欠压电池对号报警并及时充电，结构简单，可靠性高，便于管理，使用方便的智能管理锂电池的储存装置。智能管理锂电池的储存装置可广泛用于工业、农业和军事上，实现锂电池的反复充电、储存和使用。
实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，它包括：锂电池盒体1、储存锂电池放置室2、储存锂电池3、锂电池控制室13、锂电池充电单元电路4、信息传递单元电路5、电压监测取样单元电路6、系统供电开关7、ac220v输入电源插头8、报警提示单元电路9、系统供电电池10、充电供电电源11、中央管理器单元电路12。所述锂电池充电单元电路4、信息传递单元电路5、电压监测取样单元电路6、充电供电电源11、中央管理器单元电路12嵌在锂电池控制室13内，系统供电开关7设在电池放置室2盖板侧面，报警提示单元电路9的指示灯设在壳体侧面，系统供电电池10置在壳体底部，所述中央管理器单元电路12分别与锂电池充电单元电路4、信息传递单元电路5、电压监测取样单元电路6、系统供电开关7、报警提示单元电路9、温度检测电路14电连接，所述电压监测取样单元电路6与储存锂电池3电连接，所述储存锂电池3与锂电池充电单元电路4的充电开关电连接，所述锂电池充电单元电路4的充电模块与充电供电电源11电连接，所述充电供电电源11分别与ac220v输入电源插头8和系统供电电池10电连接，所述系统供电电池10与信息传递单元电路5电连接，所述系统供电开关7与系统供电电池10电连接。
所述中央管理器单元电路12包括：单片机u1、存储器u2、时钟芯片u3、晶振cy1、电阻r20、r19、电容器c1-c3，单片机u1将处理的取样电压信号，按取样顺序、时间、送到存储器中储存，当发现有欠电数据时单片机u1自动识别并启动报警提示单元电路9的指示灯提示，同时启动锂电池充电单元电路4的充电开关。
所述锂电池充电单元电路4包括：充电模块u3-1-u3-5的输入端与充电供电电源11，即独立隔离开关电源u4电连接，充电模块u3-1的输出端与场效应开关管q1的d极电连接，充电模块u3-2的输出端与场效应开关管q2的d极电连接，充电模块u3-3的输出端与场效应开关管q3的d极电连接，充电模块u3-4的输出端与场效应开关管q4的d极电连接，充电模块u3-5的输出端与场效应开关管q5的d极电连接，场效应开关管q1的s极与防倒流二极管d1的正极电连接，场效应开关管q2的s极与防倒流二极管d2的正极电连接，场效应开关管q3的s极与防倒流二极管d3的正极电连接，场效应开关管q4的s极与防倒流二极管d4的正极电连接，场效应开关管q5的s极与防倒流二极管d5的正极电连接，防倒流二极管d1的负极与储存锂电池e1的正极电连接，防倒流二极管d2的负极与储存锂电池e2的正极电连接，防倒流二极管d3的负极与储存锂电池e3的正极电连接，防倒流二极管d4的负极与储存锂电池e4的正极电连接，防倒流二极管d5的负极与储存锂电池e5的正极电连接，根据中央管理器单元电路12单片机u1存储的欠压信息，通过单片机u1的pb8-pb12口控制锂电池充电单元电路4中的充电开关对欠电的储存锂电池e1-e5进行补充充电。
所述的信息传递单元电路5包括：串口转wi-fi模块u5、场效应开关管q6、电阻r17、电阻r18，串口转wi-fi模块u5的rxd口与中央管理器单元电路单片机u1的pa10口电连接，串口转wi-fi模块u5的txd口与中央管理器单元电路12单片机u1的pa9口电连接，当储存锂电池e1-e5欠电或充电超温时，中央管理器单元电路12单片机u1通过pa8与r17、r18电连接唤醒场效应开关管q6工作给串口转wi-fi模块u5供电，串口转wi-fi模块u5传递其存储器中的地址、时间、欠电信息、报警信息。
所述电压监测取样单元电路6包括：开关光耦j1-j5，开关光耦j1-j5的4脚分别与对应接的储存锂电池3，即储存锂电池e1-e5的正极电连接，开关光耦j1-j5的3脚均连接到电阻r21的一端，电阻r21的另一端接到中央管理器单元电路12中的单片机pb1口轮流按地址输入实现电压取样，开关光耦j1-j5的2脚均与公共地端电连接，开关光耦j1的1脚与单片机的pc0口电连接，开关光耦j2的1脚与单片机的pc1口电连接，开关光耦j3的1脚与单片机的pc2口电连接，开关光耦j4的1脚与单片机的pc3口电连接，开关光耦j5的1脚与单片机的pc4口电连接，使中央管理器单元电路12依次对开关光耦j1-j5电压按设置间隔时间进行控制，使储存锂电池e1-e5的电压信号送到中央管理器单元电路12进行数据采集、处理、识别和存储。
所述报警提示单元电路9包括：发光管l1-l5、电阻r1-r5，所述发光管l1—l5的负极均与公共地端连接，发光管l1的正极与电阻r1的一端连接，发光管l2的正极与电阻r2的一端连接，发光管l3的正极与电阻r3的一端连接，发光管l4的正极与电阻r4的一端连接，发光管l5的正极与电阻r5的一端连接，电阻r1的另一端单片机u1的pc5口电连接，电阻r2的另一端单片机u1的pc6口电连接，电阻r3的另一端单片机u1的pc7口电连接，电阻r4的另一端单片机u1的pc8口电连接，电阻r5的另一端单片机u1的pc9口电连接，当有欠电时单片机u1将根据识别储存锂电池的定位信息、使发光管l1-l5发光实现报警提示。
所述充电供电电源11为独立隔离开关电源,即为独立隔离开关电源u4。
所述温度检测电路14包括温敏电阻tr1-tr5，温敏电阻tr1的输出端与中央管理器单元电路12单片机u1的pc10口电连接，温敏电阻tr2的输出端与单片机u1的pc11口电连接，温敏电阻tr3的输出端与单片机u1的pc12口电连接，温敏电阻tr4的输出端与单片机u1的pc13口电连接，温敏电阻tr5的输出端与单片机u1的pc14口电连接，且分别通过单片机u1的pc10-pc14口为相连接的报警提示单元电路9提供报警提示，并唤醒信息传递单元电路5的信息传递模块上传报警信号。
本实用新型的智能管理锂电池的储存装置的优点是，适用锂电池带电储存，能够实时监测电池电压，对欠压电池对号报警并及时充电；结构简单，可靠性高，便于管理，使用方便；可广泛用于工业、农业和军事上，实现锂电池的反复充电、储存和使用。
附图说明
图1为本实用新型的智能管理锂电池的储存装置结构示意图。
图2为本实用新型的智能管理锂电池的储存装置的控制电路原理框图；
图3为图2中报警提示单元电路9、储存锂电池3、电压监测取样单元电路6和中央处理器单元电路12原理图；
图4为图2中电压监测取样单元电路6、储存锂电池3、报警提示单元电路9、锂电池充电单元电路4和充电供电电源11和温度检测电路14原理图；
图5为图2中信息传递单元电路5和中央管理器单元电路12原理图；
图6为图2中央管理器单元电路12的单片机u1流程图。
图中：1锂电池盒体、2储存锂电池放置室、3储存锂电池、13锂电池控制室、4锂电池充电单元电路、5信息传递单元电路、6电压监测取样单元电路、7系统供电开关、8ac220v输入电源插头、9报警提示单元电路、10系统供电电池、11充电供电电源、12中央管理器单元电路、13锂电池控制室、14温度检测电路。
具体实施方式
下面利用附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图1和图2，一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，它包括：锂电池盒体1、储存锂电池放置室2、储存锂电池3、锂电池控制室13、锂电池充电单元电路4、信息传递单元电路5、电压监测取样单元电路6、系统供电开关7、ac220v输入电源插头8、报警提示单元电路9、系统供电电池10、充电供电电源11、中央管理器单元电路12。所述锂电池充电单元电路4、信息传递单元电路5、电压监测取样单元电路6、充电供电电源11、中央管理器单元电路12嵌在锂电池控制室13内，系统供电开关7设在电池放置室2盖板侧面，盖板到位时开关接通，盖板拉开时开关断路。报警提示单元电路9的指示灯设在壳体侧面，系统供电电池10置在壳体底部。所述中央管理器单元电路12分别与锂电池充电单元电路4、信息传递单元电路5、电压监测取样单元电路6、系统供电开关7、报警提示单元电路9、温度检测电路14电连接，所述电压监测取样单元电路6与储存锂电池3电连接，所述储存锂电池3与锂电池充电单元电路4的充电开关电连接，所述锂电池充电单元电路4的充电模块与充电供电电源11电连接，所述充电供电电源11分别与ac220v输入电源插头8和系统供电电池10电连接，所述系统供电电池10与信息传递单元电路5电连接，所述系统供电开关7与系统供电电池10电连接。其中，锂电池充电单元电路4、信息传递单元电路5、电压监测取样单元电路6、充电供电电源11、中央管理器单元电路12被嵌入在锂电池控制室13内并用环氧树脂胶灌封为一体。ac220v输入电源插头8是活动载体可卡入盒体槽中，拉出时可与市电ac220v对接。
参照图3-图5，所述中央管理器单元电路12包括：单片机u1、存储器u2、时钟芯片u3、晶振cy1、电阻r20、r19、电容器c1-c3，单片机u1将处理的取样电压信号，按取样顺序、时间、送到存储器中储存，当发现有欠电数据时单片机u1自动识别并启动报警提示单元电路9的指示灯提示，同时启动锂电池充电单元电路4的充电开关。所述电压监测取样单元电路6包括：开关光耦j1-j5，开关光耦j1-j5的4脚分别与对应接的储存锂电池3，即储存锂电池e1-e5的 极电连接，开关光耦j1-j5的3脚均连接到电阻r21的一端，电阻r21的另一端接到中央管理器单元电路12中的单片机pb1口轮流按地址输入实现电压取样，开关光耦j1-j5的2脚均与公共地端电连接，开关光耦j1的1脚与单片机的pc0口电连接，开关光耦j2的1脚与单片机的pc1口电连接，开关光耦j3的1脚与单片机的pc2口电连接，开关光耦j4的1脚与单片机的pc3口电连接，开关光耦j5的1脚与单片机的pc4口电连接，使中央管理器单元电路12依次对开关光耦j1-j5电压按设置间隔时间进行控制，使储存锂电池e1-e5的电压信号送到中央管理器单元电路12进行数据采集、处理、识别和存储。每套智能管理锂电池的储存装置管理5块储存锂电池3，即储存锂电池e1-e5，储存锂电池e1-e5的正极均接到电压监测取样单元电路6中。所述报警提示单元电路9包括：发光管l1-l5、电阻r1-r5，所述发光管l1-l5的负极均与公共地端连接，发光管l1的正极与电阻r1的一端连接，发光管l2的正极与电阻r2的一端连接，发光管l3的正极与电阻r3的一端连接，发光管l4的正极与电阻r4的一端连接，发光管l5的正极与电阻r5的一端连接，电阻r1的另一端单片机u1的pc5口电连接，电阻r2的另一端单片机u1的pc6口电连接，电阻r3的另一端单片机u1的pc7口电连接，电阻r4的另一端单片机u1的pc8口电连接，电阻r5的另一端单片机u1的pc9口电连接，当有欠电时单片机u1将根据识别储存锂电池的定位信息、使发光管l1-l5发光实现报警提示。所述锂电池充电单元电路4包括：充电模块u3-1-u3-5的输入端与充电供电电源11，即独立隔离开关电源u4电连接，充电模块u3-1的输出端与场效应开关管q1的d极电连接，充电模块u3-2的输出端与场效应开关管q2的d极电连接，充电模块u3-3的输出端与场效应开关管q3的d极电连接，充电模块u3-4的输出端与场效应开关管q4的d极电连接，充电模块u3-5的输出端与场效应开关管q5的d极电连接，场效应开关管q1的s极与防倒流二极管d1的正极电连接，场效应开关管q2的s极与防倒流二极管d2的正极电连接，场效应开关管q3的s极与防倒流二极管d3的正极电连接，场效应开关管q4的s极与防倒流二极管d4的正极电连接，场效应开关管q5的s极与防倒流二极管d5的正极电连接，防倒流二极管d1的负极与储存锂电池e1的正极电连接，防倒流二极管d2的负极与储存锂电池e2的正极电连接，防倒流二极管d3的负极与储存锂电池e3的正极电连接，防倒流二极管d4的负极与储存锂电池e4的正极电连接，防倒流二极管d5的负极与储存锂电池e5的正极电连接，根据中央管理器单元电路12单片机u1存储的欠压信息，通过单片机u1的pb8-pb12口控制锂电池充电单元电路4中的充电开关对欠电的储存锂电池e1-e5进行补充充电。在充电状态时，被充电的储存锂电池3所对应的提示灯以20hz频率闪亮。场效应开关管的工作状态由单片机u1监测电压结果来控制。充电模块u3-1-u3-5选用tp4056锂电池充电模块、该模块输入电压5v，最大充电电流1.0a，充电截止电压1-4.2v，当充电时，储存锂电池e1-e5的表面温度超过设置温度时单片机u1自动关断发热储存锂电池的充电开关。所述的信息传递单元电路5包括：串口转wi-fi模块u5、场效应开关管q6、电阻r17、电阻r18，串口转wi-fi模块u5的rxd口与中央管理器单元电路单片机u1的pa10口电连接，串口转wi-fi模块u5的txd口与中央管理器单元电路12单片机u1的pa9口电连接，当储存锂电池e1-e5欠电或充电超温时，中央管理器单元电路12单片机u1通过pa8与r17、r18电连接唤醒场效应开关管q6工作给串口转wi-fi模块u5供电，串口转wi-fi模块u5传递其存储器中的地址、时间、欠电信息、报警信息。信息传递单元电路5的功能是将储存锂电池3在储存状态监测电压值信息、欠电、超温信息、充电信息、事件发生和结束时间信息及所有储存锂电池的历史数据等通过信息传递单元电路5中的串口转wi-fi模块u5传送到智能管理中心。传送是通过串口转wi-fi模块传输。串口转wi-fi模块u5为e103-w01是一款超高性价比的串口转wi-fi模块，pcb天线、模块可使用串口进行数据收发，组网后可实现远程集抄和智能控制，实现人机沟通的管理目的。所述充电供电电源11为独立隔离开关电源,即为独立隔离开关电源u4。充电供电电源11的220v供电是由可恢复熔断器串入可伸缩220v电源插头与外部电源连接，安全可靠给开关电源供电，该电源也可通过wi-fi进行远程控制。
参照图6，本实用新型智能管理锂电池的储存装置的软件程序为现有技术，是本领域技术人员所熟悉的技术。本实用新型智能管理锂电池的储存装置的中央管理器单元电路12的单片机u1的流程依次为：开始、延时、系统初始化、读取系统参数、到采样时间否、对电池电压进行采样、是否需要通讯、处理通讯协议、是否需要对电池充电、对电池充电。
参照图2-6，本实用新型的智能管理锂电池的储存装置基本工作原理为：储存锂电池3按极性放入储存锂电池放置室2内，关闭盖板，系统供电开关7，即k1接通内置的系统供电电池10，系统供电电池10电压为3v，中央管理器单元电路12开始工作。中央管理器单元电路12的单片机u1选用以stm321.100r8-a单片机为核心的cpu，实施电压数据采集、数据处理、充电检测、数据储存、报警与控制、定时唤醒激活智能管理单元，采样与上传，为保证长时间数据准确不丢失，电路设置rx-8025t时钟芯片和fm24c02存储器，使系统处于休眠与唤醒达到低功耗间歇工作。当定时器唤醒中央管理器单元电路12时，电压监测取样单元电路6的检测开关打开，储存锂电池3的电压通过电压监测取样单元电路6的检测开关加到单片机u1的ad口对储存锂电池3进行电压取样、存储、识别当前电压值，当电池欠压时中央管理器单元电路12驱动报警提示单元电路9，指示灯闪亮，并通过单片机u1的io口输出指令：打开锂电池充电单元电路4的充电开关等待充电，当ac220v输入电源插头8接入ac220v电源时，充电供电电源11开始工作给锂电池充电单元电路4供电并激活充电和打开电压监测取样单元电路6给存储锂电池3充电，此时，电压监测取样单元电路6和单片机u1开始工作。当监测到充电电压达到额定值后，单片机u1发出指令自动关闭锂电池充电单元电路4充电开关。检测结果存到单片机u1存储器中，并提交信息传输单元电路5中的信息传递模块上传。当温度检测电路14检测到存储锂电池3表面温度超过额定值时，单片机u1将直接关闭锂电池充电单元电路4中的充电开关，停止充电。
1.一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，它包括：锂电池盒体(1)、储存锂电池放置室(2)、储存锂电池(3)、锂电池控制室(13)、锂电池充电单元电路(4)、信息传递单元电路(5)、电压监测取样单元电路(6)、系统供电开关(7)、ac220v输入电源插头（8）、报警提示单元电路（9）、系统供电电池（10）、充电供电电源（11）、中央管理器单元电路（12）所述锂电池充电单元电路（4）、信息传递单元电路（5）、电压监测取样单元电路（6）、充电供电电源（11）、中央管理器单元电路（12）嵌在锂电池控制室（13）内，系统供电开关（7）设在电池放置室（2）盖板侧面，报警提示单元电路（9）的指示灯设在壳体侧面，系统供电电池（10）置在壳体底部，所述中央管理器单元电路（12）分别与锂电池充电单元电路（4）、信息传递单元电路（5）、电压监测取样单元电路（6）、系统供电开关（7）、报警提示单元电路（9）、温度检测电路（14）电连接，所述电压监测取样单元电路（6）与储存锂电池（3）电连接，所述储存锂电池（3）与锂电池充电单元电路（4）的充电开关电连接，所述锂电池充电单元电路（4）的充电模块与充电供电电源（11）电连接，所述充电供电电源（11）分别与ac220v输入电源插头（8）和系统供电电池（10）电连接，所述系统供电电池（10）与信息传递单元电路（5）电连接，所述系统供电开关（7）与系统供电电池（10）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，所述中央管理器单元电路（12）包括：单片机u1、存储器u2、时钟芯片u3、晶振cy1、电阻r20、r19、电容器c1-c3，单片机u1将处理的取样电压信号，按取样顺序、时间、送到存储器中储存，当发现有欠电数据时单片机u1自动识别并启动报警提示单元电路（9）的指示灯提示，同时启动锂电池充电单元电路（4）的充电开关。
3.根据权利要求1所述的一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，所述锂电池充电单元电路（4）包括：充电模块u3-1-u3-5的输入端与充电供电电源（11），即独立隔离开关电源u4电连接，充电模块u3-1的输出端与场效应开关管q1的d极电连接，充电模块u3-2的输出端与场效应开关管q2的d极电连接，充电模块u3-3的输出端与场效应开关管q3的d极电连接，充电模块u3-4的输出端与场效应开关管q4的d极电连接，充电模块u3-5的输出端与场效应开关管q5的d极电连接，场效应开关管q1的s极与防倒流二极管d1的正极电连接，场效应开关管q2的s极与防倒流二极管d2的正极电连接，场效应开关管q3的s极与防倒流二极管d3的正极电连接，场效应开关管q4的s极与防倒流二极管d4的正极电连接，场效应开关管q5的s极与防倒流二极管d5的正极电连接，防倒流二极管d1的负极与储存锂电池e1的正极电连接，防倒流二极管d2的负极与储存锂电池e2的正极电连接，防倒流二极管d3的负极与储存锂电池e3的正极电连接，防倒流二极管d4的负极与储存锂电池e4的正极电连接，防倒流二极管d5的负极与储存锂电池e5的正极电连接，根据中央管理器单元电路（12）单片机u1存储的欠压信息，通过单片机u1的pb8-pb12口控制锂电池充电单元电路（4）中的充电开关对欠电的储存锂电池e1-e5进行补充充电。
4.根据权利要求1所述的一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，所述的信息传递单元电路（5）包括：串口转wi-fi模块u5、场效应开关管q6、电阻r17、电阻r18，串口转wi-fi模块u5的rxd口与中央管理器单元电路（12）单片机u1的pa10口电连接，串口转wi-fi模块u5的txd口与中央管理器单元电路（12）单片机u1的pa9口电连接，当储存锂电池e1-e5欠电或充电超温时，中央管理器单元电路（12）单片机u1通过pa8与r17、r18电连接唤醒场效应开关管q6工作给串口转wi-fi模块u5供电，串口转wi-fi模块u5传递其存储器中的地址、时间、欠电信息、报警信息。
5.根据权利要求1所述的一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，所述电压监测取样单元电路（6）包括：开关光耦j1-j5，开关光耦j1-j5的4脚分别与对应接的储存锂电池（3），即储存锂电池e1-e5的正极电连接，开关光耦j1-j5的3脚均连接到电阻r21的一端，电阻r21的另一端接到中央管理器单元电路（12）中的单片机pb1口轮流按地址输入实现电压取样，开关光耦j1-j5的2脚均与公共地端电连接，开关光耦j1的1脚与单片机的pc0口电连接，开关光耦j2的1脚与单片机的pc1口电连接，开关光耦j3的1脚与单片机的pc2口电连接，开关光耦j4的1脚与单片机的pc3口电连接，开关光耦j5的1脚与单片机的pc4口电连接，使中央管理器单元电路（12）依次对开关光耦j1-j5电压按设置间隔时间进行控制，使储存锂电池e1-e5的电压信号送到中央管理器单元电路（12）进行数据采集、处理、识别和存储。
6.根据权利要求1所述的一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，所述报警提示单元电路（9）包括：发光管l1-l5、电阻r1-r5，所述发光管l1—l5的负极均与公共地端连接，发光管l1的正极与电阻r1的一端连接，发光管l2的正极与电阻r2的一端连接，发光管l3的正极与电阻r3的一端连接，发光管l4的正极与电阻r4的一端连接，发光管l5的正极与电阻r5的一端连接，电阻r1的另一端单片机u1的pc5口电连接，电阻r2的另一端单片机u1的pc6口电连接，电阻r3的另一端单片机u1的pc7口电连接，电阻r4的另一端单片机u1的pc8口电连接，电阻r5的另一端单片机u1的pc9口电连接，当有欠电时单片机u1将根据识别储存锂电池的定位信息、使发光管l1-l5发光实现报警提示。
7.根据权利要求1所述的一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，所述充电供电电源（11）为独立隔离开关电源,即独立隔离开关电源u4。
8.根据权利要求1所述的一种智能管理锂电池储存装置，其特征是，所述温度检测电路（14）包括温敏电阻tr1-tr5，温敏电阻tr1的输出端与中央管理器单元电路（12）单片机u1的pc10口电连接，温敏电阻tr2的输出端与单片机u1的pc11口电连接，温敏电阻tr3的输出端与单片机u1的pc12口电连接，温敏电阻tr4的输出端与单片机u1的pc13口电连接，温敏电阻tr5的输出端与单片机u1的pc14口电连接，且分别通过单片机u1的pc10-pc14口为相连接的报警提示单元电路（9）提供报警提示，并唤醒信息传递单元电路（5）的信息传递模块上传报警信号。
技术总结