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      一種無線智能電池及電動(dòng)車的制作方法

      文檔序號(hào):7085630閱讀:344來源:國(guó)知局
      一種無線智能電池及電動(dòng)車的制作方法
      【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無線智能電池及電動(dòng)車,該無線智能電池包括由若干個(gè)單格蓄電池串聯(lián)組成的蓄電池組,所述每個(gè)單格蓄電池包括電池端子,所述每個(gè)單格蓄電池內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、電池管理模塊以及無線通訊模塊,所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、無線通訊模塊與所述電池管理模塊連接,各個(gè)單格蓄電池的無線通訊模塊相互通信,所述電池管理模塊安裝在一蓋片上或者單格蓄電池殼體的側(cè)面。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)單格蓄電池進(jìn)行充放電情況的相互比較,防止單格蓄電池出現(xiàn)浮充,也可以通過互聯(lián)網(wǎng)將各個(gè)單格蓄電池的數(shù)據(jù)參數(shù)值服務(wù)器,便于技術(shù)人員進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)。
      【專利說明】一種無線智能電池及電動(dòng)車

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及一種能實(shí)現(xiàn)單格蓄電池間無線通訊并可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整充放電過程的智能電池。

      【背景技術(shù)】
      [0002]通常一個(gè)鉛酸蓄電池組中的單格蓄電池的端電壓是2伏左右,若是需要一個(gè)較高的電池電壓,例如常用的6伏、8伏、12伏等,則要將多節(jié)的單格蓄電池串聯(lián)以滿足供電要求。但是由于單格蓄電池間存在差異,會(huì)造成兩個(gè)問題,其一是充電時(shí)會(huì)造成某一單格蓄電池過充,其二是放電時(shí)會(huì)造成某一單格蓄電池過放,以上兩個(gè)問題都會(huì)影響整個(gè)蓄電池組工作的平衡性,存在安全隱患。為此,也有技術(shù)人員設(shè)計(jì)了電池管理模塊對(duì)蓄電池組充放電情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),但是監(jiān)測(cè)僅僅針對(duì)整個(gè)蓄電池組進(jìn)行,還是無法解決單格蓄電池間的差異問題。
      實(shí)用新型內(nèi)容
      [0003]為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種無線智能電池,可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)單格蓄電池進(jìn)行充放電情況的相互比較,防止單格蓄電池出現(xiàn)過充或欠充,也可以通過互聯(lián)網(wǎng)將各個(gè)單格蓄電池的數(shù)據(jù)參數(shù)值服務(wù)器,便于技術(shù)人員進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)。將無線通訊模塊集約設(shè)置在單個(gè)蓄電池上,縮減了連線并且拿取方便。
      [0004]一種無線智能電池,包括由若干個(gè)單格蓄電池串聯(lián)組成的蓄電池組,所述每個(gè)單格蓄電池包括電池端子,所述每個(gè)單格蓄電池內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、電池管理模塊以及無線通訊模塊,所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、無線通訊模塊與所述電池管理模塊連接,各個(gè)單格蓄電池的無線通訊模塊相互通信,所述電池管理模塊安裝在一蓋片上或者單格蓄電池殼體的側(cè)面。
      [0005]優(yōu)選的,所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器。
      [0006]優(yōu)選的,在每個(gè)單格蓄電池上設(shè)有一電池端蓋,所述電池端蓋上設(shè)有安裝槽,所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、無線通訊模塊設(shè)置在所述安裝槽內(nèi)。
      [0007]優(yōu)選的,所述電池端蓋上設(shè)有三個(gè)傳感器凹槽,所述電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器分別安裝在三個(gè)傳感器凹槽內(nèi)。
      [0008]優(yōu)選的,所述安裝槽上蓋有一蓋片,在安裝槽的周邊設(shè)有兩條滑軌,所述的蓋片沿滑軌蓋合在安裝槽上,所述電池管理模塊安裝于所述蓋片上或者覆蓋排氣閥口的蓋片上。
      [0009]優(yōu)選的,還包括用于顯示電池參數(shù)的顯示裝置,所述顯示裝置與所述電池管理模塊連接。
      [0010]優(yōu)選的,還包括與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán),所述電流傳感器設(shè)在磁環(huán)的缺口內(nèi),所述磁環(huán)套置在電池端子上。
      [0011]優(yōu)選的,所述傳感器凹槽底部設(shè)有底孔,電池端子穿過所述底孔與設(shè)置在傳感器凹槽內(nèi)的電流傳感器相連接。
      [0012]優(yōu)選的,所述電流傳感器為霍爾電流傳感器,在傳感器凹槽底孔周邊設(shè)有一周裙邊,所述裙邊與傳感器凹槽的周壁以及傳感器凹槽底部圍成一磁環(huán)槽,與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán)放置在磁環(huán)槽內(nèi)。
      [0013]另外,本實(shí)用新型還提供了一種電動(dòng)車,其使用上述的無線智能電池。
      [0014]采用上述技術(shù)方案后,本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
      [0015]通過設(shè)置在各個(gè)單格蓄電池上的無線通訊模塊進(jìn)行各個(gè)單格蓄電池間檢測(cè)數(shù)據(jù)的通訊,構(gòu)成一無線局域網(wǎng),方便各個(gè)單格蓄電池上的電池管理模塊通過無線通訊模塊傳輸數(shù)據(jù)并進(jìn)行相互間充放電程度的比較,以便控制各個(gè)單格蓄電池的平衡性,并且通過互聯(lián)網(wǎng)將各個(gè)單格蓄電池的數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器,便于服務(wù)器對(duì)蓄電池組中各個(gè)單個(gè)蓄電池的監(jiān)測(cè),以及對(duì)整個(gè)蓄電池組的控制。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
      [0017]圖1為本實(shí)用新型原理示意圖;
      [0018]圖2為圖1的A處局部放大圖;
      [0019]圖3為圖1的B處局部放大圖;
      [0020]圖4為蓄電池組結(jié)構(gòu)示意圖。

      【具體實(shí)施方式】
      [0021]參見圖1,一種無線智能電池,包括由若干個(gè)單格蓄電池I串聯(lián)組成的蓄電池組,所述單格蓄電池I的電池端子11各自連接檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器,傳感器連接電池管理模塊6,傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸至電池管理模塊6,所述的電池管理模塊6連接無線通訊模塊5,在每個(gè)單格蓄電池I上設(shè)有一電池端蓋2,所述的電池端蓋2上設(shè)有一安裝槽3,所述的安裝槽3內(nèi)設(shè)有相互連接電池管理模塊6和無線通訊模塊5,并且各個(gè)單格蓄電池I的無線通訊模塊相互通信,相互通信的無線通訊模塊構(gòu)成一無線局域網(wǎng)9,并且在單格蓄電池上還設(shè)有互聯(lián)網(wǎng)通訊端口,可從互聯(lián)網(wǎng)通訊端口連接網(wǎng)線10經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)至外部的服務(wù)器。傳感器包括有電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器,通過所述的傳感器檢測(cè)各個(gè)單格蓄電池的電壓、電流和溫度信號(hào)數(shù)據(jù),并判斷單格蓄電池當(dāng)前的運(yùn)行和健康狀況,上述的分析判斷由電池端蓋2上的電池管理模塊6進(jìn)行,電池管理模塊可通過由各個(gè)單格蓄電池上的無線通訊模塊組成的無線局域網(wǎng)9進(jìn)行相互之間的單格蓄電池的比較,具體的,通過所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器的的電流傳感器檢測(cè)各個(gè)單格蓄電池的電流,所述電池管理模塊通過電流的積分運(yùn)算進(jìn)行電池容量計(jì)算,并判斷單格蓄電池當(dāng)前的運(yùn)行和健康狀況;通過所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器的電壓傳感器檢測(cè)各個(gè)單格蓄電池的電壓,通過所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器的溫度傳感器設(shè)定各個(gè)單格蓄電池的基準(zhǔn)電壓,并判斷單格蓄電池當(dāng)前的運(yùn)行和健康狀況;在電池管理模塊6搜尋發(fā)現(xiàn)所連接的單格蓄電池I的電池量明顯超出或小于其他單格蓄電池時(shí),可判斷該單格蓄電池落后,需要進(jìn)行電量補(bǔ)償,保持蓄電池組的均衡性??稍O(shè)定傳感器采樣時(shí)間間隔為20毫秒,每20毫秒采樣一次,將采集到的一組電池參數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到各個(gè)單格蓄電池的微控制器中,然后進(jìn)行比較。此外通過互聯(lián)網(wǎng)連接到外部的服務(wù)器,工作人員可隨時(shí)掌握蓄電池組的工作狀態(tài),以及各個(gè)單格蓄電池的工作狀態(tài),便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,以免出現(xiàn)電池過充或欠充問題,并且在發(fā)現(xiàn)有電池過充或欠充時(shí),通過服務(wù)器可進(jìn)行控制,均衡各個(gè)單格蓄電池的充放電量,實(shí)現(xiàn)蓄電池組的遠(yuǎn)程管理。所述的無線通訊模塊可采用射頻頻率在2.4GHZ、433MHZ或915MHZ的具有雙向功能的無線通訊芯片。電池管理模塊6和無線通訊模塊5設(shè)置在安裝槽3內(nèi),將各個(gè)元件集約整裝在單格蓄電池上,簡(jiǎn)化了電路,減小了單格蓄電池在蓄電池組的殼體內(nèi)的占用空間。
      [0022]上所述的電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器分別設(shè)置在單格蓄電池的電池端蓋上的三個(gè)傳感器凹槽4內(nèi),具體參見圖1。分開設(shè)置傳感器,傳感器與電池管理模塊不易出現(xiàn)錯(cuò)接現(xiàn)象。為方便所述的傳感器與單格蓄電池的電池端子連接,所述傳感器凹槽4底部設(shè)有一底孔,單格蓄電池I的電池端子11穿過底孔與設(shè)置在傳感器凹槽4內(nèi)的傳感器相連接。縮短的連接,不易造成交錯(cuò)。
      [0023]作為一種優(yōu)選實(shí)施例,所述的電池管理模塊包括微控制器和均衡電路,所述的均衡電路連接單格蓄電池的電池端子11,所述的均衡電路連接微控制器,所述的微控制器連接所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器。所述的均衡電路主要通過電阻耗電均衡模式和電磁能量轉(zhuǎn)換均衡模式進(jìn)行電池充放電的均衡。在微控制器進(jìn)行分析和判斷后,發(fā)現(xiàn)單格蓄電池欠充或過充時(shí)通過控制均衡電路作用實(shí)現(xiàn)各個(gè)單格蓄電池之間的平衡。
      [0024]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式,具體參見圖2,所述電流傳感器為霍爾電流傳感器12,在傳感器凹槽4底孔周邊設(shè)有一周裙邊,所述裙邊與傳感器凹槽4的周壁以及傳感器凹槽4底部圍成一磁環(huán)13槽,與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán)13放置在磁環(huán)13槽內(nèi)?;魻杺鞲衅靼惭b更為穩(wěn)定并且防止在單獨(dú)的傳感器凹槽內(nèi)不易受到其他的電磁干擾。
      [0025]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述安裝槽3上蓋有一蓋片8,在安裝槽3的周邊設(shè)有兩條滑軌7,所述的蓋片8沿滑軌7蓋合在安裝槽3上。將蓋片8蓋合在安裝槽上,可避免接線拱起,并且在蓄電池震蕩或晃動(dòng)時(shí),電池管理模塊和無線通訊模塊不易落到安裝槽外部,具體參見圖3。
      [0026]為方便了解蓄電池的當(dāng)前狀況可連接一顯示裝置,顯示裝置的安裝位置可參考以下兩種方式,當(dāng)然不限于所舉的位置。
      [0027]實(shí)施例1:
      [0028]在所述的每個(gè)單格蓄電池的電池蓋上所述電池管理模塊6連接一顯示裝置,所述顯示裝置安裝在所述的蓋片8上,顯示裝置可顯示單格蓄電池的電壓、電流、溫度、容量、電池剩余容量SOC以及電池健康狀態(tài)SOH等參數(shù),每個(gè)單格蓄電池都安裝一顯示裝置,在電池發(fā)生問題時(shí),便于及時(shí)找到有問題的單格蓄電池。
      [0029]實(shí)施例2:
      [0030]如圖4所示,通過在蓄電池組外包一殼體14,所述殼體上設(shè)有孔,每個(gè)單格蓄電池上的電池管理模塊6通過殼體上的孔連接在殼體外的顯示裝置15上,所述顯示裝置安裝在殼體上。將蓄電池組殼體內(nèi)的所有單格蓄電池的參數(shù)狀況都顯示在顯示裝置上,工作人員對(duì)蓄電池組內(nèi)的所有單格蓄電池的情況都一目了然,便于比較和判斷,并且節(jié)約了顯示裝置的使用。
      [0031 ] 此外顯示裝置可以是車載顯示器、手持式電腦顯示器、便攜電腦或手機(jī)等,可以設(shè)置在便于人員監(jiān)測(cè)的任何地方,當(dāng)然還可通過無線方式實(shí)現(xiàn)顯示裝置與電池管理模塊的連接。
      [0032]上述實(shí)施例中,是將電池管理模塊6及無線通訊模塊5安裝在電池端蓋2上的安裝槽3內(nèi),但是,電池管理模塊6及無線通訊模塊5安裝在也可以安裝設(shè)置在其他位置。例如,安裝在蓋片上,安裝在蓋片上后,散熱面積較大,通風(fēng)條件好,所以散熱效果好。該蓋片可以是安裝槽上的蓋片8,也可以是覆蓋排氣閥口的蓋片,或者安裝在電池殼體的側(cè)面。如果采用蓋片安裝方式后,均衡器與蓄電池的閥口較遠(yuǎn),有利于防酸霧;如果將電池管理模塊安裝在殼體的側(cè)面,可以向側(cè)面方向擴(kuò)展而不會(huì)影響蓄電池的生產(chǎn)工藝。
      [0033]另外,需要說明的是,該智能電池可以使用在電動(dòng)車上。但是并不限于使用在電動(dòng)車上。
      [0034]除上述優(yōu)選實(shí)施例外,本實(shí)用新型還有其他的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型作出各種改變和變形,只要不脫離本實(shí)用新型的精神,均應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求所定義的范圍。
      【權(quán)利要求】
      1.一種無線智能電池,包括由若干個(gè)單格蓄電池串聯(lián)組成的蓄電池組,所述每個(gè)單格蓄電池包括電池端子,其特征是:所述每個(gè)單格蓄電池內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、電池管理模塊以及無線通訊模塊,所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、無線通訊模塊與所述電池管理模塊連接,各個(gè)單格蓄電池的無線通訊模塊相互通信,所述電池管理模塊安裝在一蓋片上或者單格蓄電池殼體的側(cè)面。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線智能電池,其特征是:所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線智能電池,其特征是:在每個(gè)單格蓄電池上設(shè)有一電池端蓋,所述電池端蓋上設(shè)有安裝槽,所述檢測(cè)電池參數(shù)的傳感器、無線通訊模塊設(shè)置在所述安裝槽內(nèi)。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線智能電池,其特征是:所述電池端蓋上設(shè)有三個(gè)傳感器凹槽,所述電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器分別安裝在三個(gè)傳感器凹槽內(nèi)。
      5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線智能電池,其特征是:所述安裝槽上蓋有一蓋片,在安裝槽的周邊設(shè)有兩條滑軌,所述的蓋片沿滑軌蓋合在安裝槽上,所述電池管理模塊安裝于所述蓋片上或者覆蓋排氣閥口的蓋片上。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的一種無線智能電池,其特征是:還包括用于顯示電池參數(shù)的顯示裝置,所述顯示裝置與所述電池管理模塊連接。
      7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線智能電池,其特征是:還包括與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán),所述電流傳感器設(shè)在磁環(huán)的缺口內(nèi),所述磁環(huán)套置在電池端子上。
      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無線智能電池,其特征是:所述傳感器凹槽底部設(shè)有底孔,電池端子穿過所述底孔與設(shè)置在傳感器凹槽內(nèi)的電流傳感器相連接。
      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線智能電池,其特征是:所述電流傳感器為霍爾電流傳感器,在傳感器凹槽底孔周邊設(shè)有一周裙邊,所述裙邊與傳感器凹槽的周壁以及傳感器凹槽底部圍成一磁環(huán)槽,與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán)放置在磁環(huán)槽內(nèi)。
      10.一種電動(dòng)車,其特征是:使用如權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的無線智能電池。
      【文檔編號(hào)】H01M10/48GK204156047SQ201420439653
      【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
      【發(fā)明者】周明明, 蔣林林, 徐偉良, 劉孝偉 申請(qǐng)人:超威電源有限公司
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