电池、遥控器和设备论文和设计-颜浩

全文摘要

本实用新型提出了一种电池、一种遥控器和一种设备，电池包括：壳体；电芯，设于壳体内，电芯用于供电；电路板，与电芯连接以检测电芯的电量，壳体上设有与电路板连接的信号传输模块，以发送电量的数值信号。通过本实用新型的技术方案，使电池配备了自带的电路板，可以对电池的电量进行检测，提升了电池使用的便利性和电量检测的准确性，并可以通过电路板和电池外设置的信号传输模块与用电设备通信，使用电设备可以量化地接收到电池的电量信息，有效避免因电池电量超低、或电量耗尽，导致外部用电设备失效，并延长了电池的使用寿命。

主设计要求

1.一种电池，其特征在于，包括：壳体(1)；电芯(2)，设于所述壳体(1)内，所述电芯(2)用于供电；电路板(3)，与所述电芯(2)连接以检测所述电芯(2)的电量，所述壳体(1)上设有与所述电路板(3)连接的信号传输模块，以发送所述电量的数值信号。

设计方案

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体(1)；

电芯(2)，设于所述壳体(1)内，所述电芯(2)用于供电；

电路板(3)，与所述电芯(2)连接以检测所述电芯(2)的电量，所述壳体(1)上设有与所述电路板(3)连接的信号传输模块，以发送所述电量的数值信号。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述信号传输模块包括通信正电极正接口(38)和通信电极负接口(39)，或所述信号传输模块为无线传输模块。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，

所述电路板(3)包括：

检测电路(30)，与所述电芯(2)连接以检测所述电芯(2)的电量；

控制器(32)，与所述检测电路(30)和所述信号传输模块相连，以接收所述检测电路(30)检测的所述电量的数值信号，并控制所述信号传输模块发送所述电量的数值信号。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，

所述检测电路(30)包括采样电阻(300)，所述采样电阻(300)用于采集所述电芯(2)的电流和电压；

所述电池还包括：

存储电路(34)，与所述控制器(32)相连，所述存储电路(34)用于存储所述电芯(2)的容量；

所述控制器(32)还用于根据所述采样电阻(300)所采集的所述电流和电压，以及所述容量，计算所述电量。

5.根据权利要求3或4所述的电池，其特征在于，

所述检测电路(30)还包括：温度传感器(302)，与所述控制器(32)连接，所述温度传感器(302)用于检测所述电芯(2)的温度；

所述控制器(32)还用于控制所述信号传输模块发送所述温度的数值信号或所述温度的预警信号。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，

所述电芯(2)具有正极(20)和负极(22)，以用于电路连接；

所述电池还包括：电源控制电路(36)，与所述控制器(32)、所述正极(20)、所述负极(22)相连；

所述控制器(32)还用于控制所述电源控制电路(36)的通断，以控制所述正极(20)和所述负极(22)之间的电路通断。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，

所述电源控制电路(36)包括：电子开关(360)，连接在所述正极(20)和所述负极(22)之间，所述电子开关(360)还与所述控制器(32)连接；

所述控制器(32)还用于根据所述温度传感器(302)检测到的温度，通过所述电子开关(360)控制所述正极(20)和负极(22)之间的电路通断。

8.根据权利要求3或4所述的电池，其特征在于，还包括：

通信电路(37)，与所述控制器(32)连接，且所述控制器(32)通过所述通信电路(37)与所述信号传输模块相连。

9.一种遥控器，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的电池。

10.一种设备，其特征在于，包括权利要求9所述的遥控器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种电池、一种遥控器和一种设备。

背景技术

工程机械配备的无线遥控器大都使用电池供电，电池电量的精准采集，以及电池使用状态的实时检测及维护，不但能延长电池的使用寿命，更能避免因电池电量耗尽或电量降低导致工程机械设备施工中断、遥控器无线信号减弱至不能有效控制设备等，造成客户损失或施工事故，引起重大抱怨甚至安全隐患。

目前电池电量检测一般有两种方式，一种是在电池的用电设备上增加检测电路，通过采集电池输出回路上的电压、电流计算出电池电量，但不同电池的个体差异或电池老化等因素，容易造成电量检测误差大，且电池的输出回路没有保护开关，回路短路或过流等异常情况发生时，无法及时切断输出，易造成电池及用电设备损坏；另一种方式则是电池自身能检测并通过指示灯显示电量，但用电设备无法获知电池电量，无法有效的对电池电量超低、或电量耗尽及时做出警示，导致用电设备失效；另外，这两种检测方式均未进行电池温度采集，无法对电池异常状态造成的温升进行预警及保护；

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提供一种电池。

本实用新型的另一个目的在于提供一种遥控器。

本实用新型的另一个目的在于提供一种设备。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案提供了一种电池，包括：壳体；电芯，设于壳体内，电芯用于供电；电路板，与电芯连接以检测电芯的电量，壳体上设有与电路板连接的信号传输模块，以发送电量的数值信号。

在该技术方案中，通过在电池内设置电路板，并在壳体上设置与电路板连接的信号传输模块，使得电路板所检测的到的电芯电量能够通过信号传输模块向外发出，使用电设备能够获取到电芯电量的数值信号，从而了解到电量消耗情况，这样便于用电设备在电池电量超低、或电量耗尽及时做出警示，避免用电设备失效。

更具体地，电池内设有电路板，即电池的电量消耗情况由自带的电路板进行检测，不需要用电设备增加检测电路，提升了电池使用的便利性，且由于是电池自带的电路板进行检测，这样不会因为不同电池的个体差异或电池老化等因素，造成电量检测误差，提升了电池电量检测的准确性。

可以理解地，电芯的电量，即是电池的电量。

在上述技术方案中，信号传输模块包括通信电极正接口和通信电极负接口，或所述信号传输模块为无线传输模块。

在上述技术方案中，电路板包括：检测电路，与电芯连接以检测电芯的电量；控制器，与检测电路和信号传输模块相连，以接收检测电路检测的电量的数值信号，并控制信号传输模块发送电量的数值信号。

在上述技术方案中，检测电路包括采样电阻，采样电阻用于采集电芯的电流和电压；电池还包括：存储电路，与控制器相连，存储电路用于存储电芯的容量；控制器还用于根据采样电阻所采集的电流和电压，以及容量，计算电量。

在上述任一项技术方案中，检测电路还包括：温度传感器，与控制器连接，温度传感器用于检测电芯的温度；控制器还用于控制信号传输模块发送温度的数值信号或温度的预警信号。

在上述技术方案中，电芯具有正极和负极，以用于电路连接；电池还包括：电源控制电路，与控制器、正极、负极相连；控制器还用于控制电源控制电路的通断，以控制正极和负极之间的电路通断。

在上述技术方案中，电源控制电路包括：电子开关，连接在正极和负极之间，电子开关还与控制器连接；控制器还用于根据温度传感器检测到的温度，通过电子开关控制正极和负极之间的电路通断。

在上述任一项技术方案中，电池还包括：通信电路，与控制器连接，且控制器通过通信电路与信号传输模块相连。

本实用新型第二方面的技术方案提供了一种遥控器，包括上述第一方面中任一项技术方案的电池。

在该技术方案中，通过采用上述任一项技术方案的电池，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述；还需要指出的是，通过采用上述技术方案的电池，有利于保证遥控器工作的稳定性和可靠性，避免因电池电量耗尽或电量降低导致工程机械设备施工中断等情况，保证遥控器信号的有效性，从而确保遥控器能够有效控制设备。

本实用新型第三方面的技术方案提供了一种设备，包括上述第二方面中任一项技术方案的遥控器。

在该技术方案中，通过采用上述任一项技术方案的遥控器，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述；另外，通过采用上述技术方案的遥控器，有利于确保遥控器对设备控制的稳定性和可靠性，避免造成施工事故和安全隐患。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的电池的局部结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的电池的立体结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的电池的电路板的拓扑结构示意图。

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1壳体，2电芯，20正极，22负极，3电路板，30检测电路，300采样电阻，302温度传感器，32控制器，34存储电路，36电源控制电路，360电子开关，37通信电路，38通信电极正接口，39通信电极负接口。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本实用新型的一些实施例。

如图1至图3所示，根据本实用新型提出的一个实施例的一种电池，包括：壳体1；电芯2，设于壳体1内，电芯2用于供电；电路板3，与电芯2连接以检测电芯2的电量，壳体1上设有与电路板3连接的信号传输模块，以发送电量的数值信号。

在该实施例中，通过在电池内设置电路板3，并在壳体1上设置与电路板3连接的信号传输模块，使得电路板3所检测的到的电芯2的电量能够通过信号传输模块向外发出，使用电设备能够获取到电芯2的电量的数值信号，从而了解到电量消耗情况，这样便于用电设备在电量超低、或电量耗尽及时做出警示，避免用电设备失效。

更具体地，电池内设有电路板3，即电池的电量消耗情况由自带的电路板3进行检测，不需要用电设备增加检测电路30，提升了电池使用的便利性，且由于是电池自带的电路板3进行检测，这样不会因为不同电池的个体差异或电池老化等因素，造成电量检测误差，提升了电池电量检测的准确性。

可以理解地，在电池的电芯2只有一个时，电芯2的电量，即是电池的电量，在电池内的电芯2不止一个时，所有电芯2的电量之和等于电池的电量。

如图3所示，在上述实施例中，信号传输模块包括通信电极正接口38和通信电极负接口39，或信号传输模块为无线传输模块。

在该实施例中，通过通信电极正接口38和通信电极负接口39，使信号传输模块既能够发出信号，也能够接收信号，即形成完整的信号传输回路，从而保证信号传输的可靠性和稳定性，并确保电池能够通过信号传输模块与用电设备进行通信，使用电设备能够获取到量化的电量情况；信号传输模块为无线传输模块，这样避免了繁杂的线路连接，简化了结构，提升了电池使用的便利性。

可以理解地，信号传输模块并不仅限于通信电极正接口38和通信电极负接口39，也可以包括触点形式的通信电极。

如图3所示，在上述实施例中，电路板3包括：检测电路30，与电芯2连接以检测电芯2的电量；控制器32，与检测电路30和信号传输模块相连，以接收检测电路30检测的电量的数值信号，并控制信号传输模块发送电量的数值信号。

在该实施例中，通过检测电路30与电芯2连接，便于准确检测电芯2的电量，通过控制器32的设置，有利于实现对电池的智能化控制，确保电量的数值信号发送的稳定性和可靠性。

如图3所示，在上述实施例中，检测电路30包括采样电阻300，采样电阻300用于采集电芯2的电流和电压；电池还包括：存储电路34，与控制器32相连，存储电路34用于存储电芯2的容量；控制器32还用于根据采样电阻300所采集的电流和电压，以及容量，计算电量。

在该实施例中，在检测电路30中设置采样电阻300，通过采样电阻300采集电流电压，还设置了存储电路34，并存储电芯2的容量，使控制器32能够结合采集的电流和电压以及电芯2的容量，精确计算电量，提升电量计算的准确性，且这样的结构简单，易于实现，有利于保证电量的检测精度。

如图3所示，采样电阻300的数量可以是一个，也可以是多个，多个采样电阻300之间串联连接；在本实施例中，采样电阻300的数量为两个，两个采样电阻300相互串联。

在上述任一项实施例中，检测电路30还包括：温度传感器302，与控制器32连接，温度传感器302用于检测电芯2的温度；控制器32还用于控制信号传输模块发送温度的数值信号或温度的预警信号。

在该实施例中，通过检测电路30中设置温度传感器302，并检测电芯2的温度，而控制器32与温度传感器302相连，这样可以根据电芯2的温度情况判断电芯2工作是否正常，在电芯2温度偏高，或者说电芯2温度超出温度阈值时，可以发出预警信号，以便对电池进行保护，避免温度过高导致电池损坏，从而可以延长电池使用寿命，保证产品工作的稳定性和可靠性。

可选地，温度传感器302包括热敏电阻、热电偶、压力式温度计中的任意一种。

如图2和图3所示，所示，在上述实施例中，电芯2具有正极20和负极22，以用于电路连接；电池还包括：电源控制电路36，与控制器32、正极20、负极22相连；控制器32还用于控制电源控制电路36的通断，以控制正极20和负极22之间的电路通断。

在该实施例中，通过电芯2的正极20和负极22设置，便于通过电路连接向外供电；通过电源控制电路36的设置，便于控制正极20和负极22之间的电路通断，从而可以切断电池对外的电力供应，这样在回路短路或过流等异常情况发生时，可以及时切断输出，避免电池及用电设备损坏，提升了产品工作的稳定性和可靠性，并有利于延长电池的使用寿命。

在上述实施例中，电源控制电路36包括：电子开关360，连接在正极20和负极22之间，电子开关360还与控制器32连接；控制器32还用于根据温度传感器302检测到的温度，通过电子开关360控制正极20和负极22之间的电路通断。

在该实施例中，通过将电子开关360设置在负极22和正极20之间，并与控制器32相连，这样便于控制器32根据温度传感器302检测到的电芯2温度，控制电子开关360的启闭，从而实现正极20和负极22之间的电路通断，这样的电路结构简单，易于控制，响应速度快，有利于在温度异常时及时切断电源。

在上述任一项实施例中，电池还包括：通信电路37，与控制器32连接，且控制器32通过通信电路37与信号传输模块相连。

在该实施例中，通过通信电路37的设置，便于实现控制器32通过信号传输模块发送电量的数值信号、温度信号、温度预警信号的目的，提升产品工作的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，通过调整电池管理电路板3上的通信电路37，可满足不同通信方式的需求；通信方式包括但不限于EIA-RS-232、EIA-RS-485、CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网络总线)等；其中，EIA即Electronic Industry Association，美国电子工业协会，RS即Recommeded Standard，推荐标准，或者说通信方式包括但不限于美国电子工业协会推荐的232标准协议、485标准协议，或者控制器局域网络总线等。

优选地，电池为锂电池。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种遥控器，包括上述第一方面中任一项实施例的电池。

在该实施例中，通过采用上述任一项实施例的电池，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述；还需要指出的是，通过采用上述实施例的电池，有利于保证遥控器工作的稳定性和可靠性，避免因电池电量耗尽或电量降低导致工程机械设备施工中断等情况，保证遥控器信号的有效性，从而确保遥控器能够有效控制设备。

本实用新型第三方面的实施例提供了一种设备，包括上述第二方面中任一项实施例的遥控器。

在该实施例中，通过采用上述任一项实施例的遥控器，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述；另外，通过采用上述实施例的遥控器，有利于确保遥控器对设备控制的稳定性和可靠性，避免造成施工事故和安全隐患。

根据本申请提出的一个具体实施例的电池，不同于现有技术中将电量的检测电路30设置在用电设备中，而是将电池电量的检测电路30从用电设备的主板中剥离，在电池内部增加一个电池管理电路板3，在电池输出回路中串联采样电阻300，电池管理电路板3上的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者说控制器32，通过该采样电阻300，测量单位时间内流经电池输出回路的电流大小，CPU对这个变化的电流进行积分，算出电池的剩余电量；在电池上还布置有NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻，(即温度传感器302，也可以采用热电偶)，CPU通过该热敏电阻，实时检测电池电芯2的运行温度，如检测到温度过高，则生成异常状态预警，必要时通过电源控制电路36上的电子开关360关断输出，自动进行保护；本具体实施例还将电池的4个电极重新进行定义，其中2个为通信电极，即一个作为通信电极正接口38，另一个作为通信电极负接口39，通信电极正接口38和通信电极负接口39共同形成的信号传输模块用于向用电设备传输电池的剩余电量等信息；另外2个电极分别为电池的正极20和负极22。

如图1所示，本具体实施例的便携式电池主要包括：壳体1、电芯2、电池管理电路板3、通信电极正接口38、通信电极负接口39、电池正极20、电池负极22。

本具体实施例的工作原理如下：电芯2用于给用电设备提供电源；电池管理电路板3用于检测电池使用时的电流、电压、温度等参数，并自动计算电池的剩余电量，生成电池异常状态预警；同时将电池电量等信息通过通信电路37、信号传输模块发送给用电设备；电池管理电路板3主要包括控制器32(例如CPU)、检测电路30、数据存储电路34、通信电路37，以及电源控制电路36。

具体地，控制器32通过检测电路30中的采样电阻300，即R1、R2，采集单位时间内流经电池输出回路的电流和电压，控制器32通过对这个变化的电流I和电压V进行积分，可计算出本次放电周期内累计输出的电量；控制器32通过数据存储电路34，读取存储的当前电池容量，并进行换算，即可得出电池的剩余电量。

进一步地，控制器32通过检测电路30中的NTC热敏电阻，实时检测电芯2的运行温度，如检测到温度过高，则通过通信电路37、信号传输模块发送异常状态预警信号给用电设备，提示用户对电池的状态进行检查；当外部电路短路或者其他异常情况导致电池温度过高，控制器32还可通过电源控制电路36中的电子开关360关断输出，自动保护电池和用电设备。

电池设置有4个电极，即通信电极正接口38、通信电极负接口39，两者分别为通信电路37的信号输入输出点，电池通过通信电极正接口38、通信电极负接口39共同形成的信号传输模块将电池的剩余电量、异常预警等信息传输给用电设备；电池的正极20、负极22，用于给用电设备供电；

本具体实施例具有如下有益效果：

1)通过在电池上增加通信电极，可实时将电池电量等信息外发给用电设备，用电设备能实时量化显示电池电量，有效避免因电池电量超低、或电量耗尽，导致外部用电设备失效；

2)电池中的电路板3中有检测电路30和存储电路34，使电池本身可完成自我检测与管理，可有效解决更换电池或电池老化造成的电量检测不准的问题；

3)电池管理电路板3的存储电路34中，存储有电量下限阈值，在电池电量降低，触发该阈值时，通信电路37发送电池电量过低预警，提示用户及时充电或更换电池，避免电池过放而降低电池的使用寿命；

4)通过电池的管理电路板3，电池可自动休眠唤醒；当电池无输出，且通信电路37无信息交互时，电池进入休眠状态，直到通信电路37接收到信号，系统被唤醒；自动休眠唤醒可将电池自身功耗降至最低。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，通过本实用新型的技术方案，使电池配备了自带的电路板，可以对电池的电量进行检测，提升了电池使用的便利性和电量检测的准确性，并可以通过电路板和电池外设置的信号传输模块与用电设备通信，使用电设备可以量化地接收到电池的电量信息，有效避免因电池电量超低、或电量耗尽，导致外部用电设备失效，并延长了电池的使用寿命。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

电池、遥控器和设备论文和设计

电池、遥控器和设备论文和设计-颜浩

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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