一種無線智能電池及電動(dòng)車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明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。本發(fā)明可以實(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。
【專利說明】一種無線智能電池及電動(dòng)車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能實(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)了電池管理模塊對蓄電池組充放電情況進(jìn)行監(jiān)測，但是監(jiān)測僅僅針對整個(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。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(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。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，本發(fā)明還提供了一種電動(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，本發(fā)明具有如下優(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)器對蓄電池組中各個(gè)單個(gè)蓄電池的監(jiān)測，以及對整個(gè)蓄電池組的控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0017]圖1為本發(fā)明原理示意圖；
[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，通過所述檢測電池參數(shù)的傳感器的的電流傳感器檢測各個(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；通過所述檢測電池參數(shù)的傳感器的電壓傳感器檢測各個(gè)單格蓄電池的電壓，通過所述檢測電池參數(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)至IJ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，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(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)】H01M10/44GK104201428SQ201410382251
【公開日】2014年12月10日 申請日期: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 申請人:超威電源有限公司