一種智能電池及電動車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能電池及電動車，該智能電池包括由若干個單格蓄電池串聯(lián)組成的蓄電池組，所述單格蓄電池包括電池管理模塊、電流傳感組件和電池端子，所述電池端子與所述電流傳感組件和所述電池管理模塊連接，所述電流傳感組件包括電流傳感器及與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán)。本發(fā)明可以實現(xiàn)各個單格蓄電池進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)人員進行統(tǒng)一監(jiān)測。
【專利說明】—種智能電池及電動車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能實現(xiàn)單格蓄電池間無線通訊并可以進行實時監(jiān)測調(diào)整充放電過程的智能電池及使用該電池的電動車。

【背景技術(shù)】
[0002]通常一個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，會造成兩個問題，其一是充電時會造成某一單格蓄電池過充，其二是放電時會造成某一單格蓄電池過放，以上兩個問題都會影響整個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)計了電池管理模塊對蓄電池組充放電情況進行監(jiān)測，但是監(jiān)測僅僅針對整個蓄電池組進行，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:一種智能電池，包括由若干個單格蓄電池串聯(lián)組成的蓄電池組，其特征是:所述單格蓄電池包括電池管理模塊、電流傳感組件和電池端子，所述電池端子與所述電流傳感組件和所述電池管理模塊連接，所述電流傳感組件包括電流傳感器及與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán)。
[0004]優(yōu)選的，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。
[0005]優(yōu)選的，在每個單格蓄電池上設(shè)有一電池端蓋，所述電池端蓋上設(shè)有放置所述電流傳感器的傳感器凹槽。
[0006]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)的電流傳感組件相連接。
[0007]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)。
[0008]優(yōu)選的，所述每個單格蓄電池內(nèi)還設(shè)置有無線通訊模塊，各個單格蓄電池的無線通訊模塊相互通信。
[0009]優(yōu)選的，所述電池管理模塊包括微控制器和均衡電路，所述均衡電路連接單格蓄電池的電池端子，所述均衡電路連接微控制器，所述微控制器連接所述電流傳感器。
[0010]優(yōu)選的，在蓄電池組外包一殼體，所述殼體上設(shè)有孔，每個單格蓄電池上的電池管理模塊通過殼體上的孔連接在殼體外的顯示裝置上，所述顯示裝置安裝在殼體上。
[0011]另外，本發(fā)明還提供了一種電動車，該電動車使用上述的智能電池。
[0012]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0013]通過設(shè)置在各個單格蓄電池上的無線通訊模塊進行各個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)并進行相互間充放電程度的比較，以便控制各個單格蓄電池的平衡性，并且通過互聯(lián)網(wǎng)將各個單格蓄電池的數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器，便于服務(wù)器對蓄電池組中各個單個蓄電池的監(jiān)測，以及對整個蓄電池組的控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0015]圖1為本發(fā)明原理示意圖；
[0016]圖2為圖1的A處局部放大圖；
[0017]圖3為圖1的B處局部放大圖；
[0018]圖4為蓄電池組結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]參見圖1，一種無線智能電池，包括由若干個單格蓄電池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單格蓄電池的電壓、電流和溫度信號數(shù)據(jù)，并判斷單格蓄電池當前的運行和健康狀況，上述的分析判斷由電池端蓋2上的電池管理模塊6進行，電池管理模塊可通過由各個單格蓄電池上的無線通訊模塊組成的無線局域網(wǎng)9進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單格蓄電池的電流，所述電池管理模塊通過電流的積分運算進行電池容量計算，并判斷單格蓄電池當前的運行和健康狀況；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)定各個單格蓄電池的基準電壓，并判斷單格蓄電池當前的運行和健康狀況；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，可判斷該單格蓄電池落后，需要進行電量補償，保持蓄電池組的均衡性?？稍O(shè)定傳感器采樣時間間隔為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)存儲至IJ各個單格蓄電池的微控制器中，然后進行比較。此外通過互聯(lián)網(wǎng)連接到外部的服務(wù)器，工作人員可隨時掌握蓄電池組的工作狀態(tài)，以及各個單格蓄電池的工作狀態(tài)，便于及時發(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，通過服務(wù)器可進行控制，均衡各個單格蓄電池的充放電量，實現(xiàn)蓄電池組的遠程管理。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。
[0020]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?？s短的連接，不易造成交錯。
[0021]作為一種優(yōu)選實施例，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)換均衡模式進行電池充放電的均衡。在微控制器進行分析和判斷后，發(fā)現(xiàn)單格蓄電池欠充或過充時通過控制均衡電路作用實現(xiàn)各個單格蓄電池之間的平衡。
[0022]作為一種優(yōu)選實施方式，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)定并且防止在單獨的傳感器凹槽內(nèi)不易受到其他的電磁干擾。
[0023]作為一種優(yōu)選實施方式，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時，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。
[0024]為方便了解蓄電池的當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，當然不限于所舉的位置。
[0025]實施例1:
[0026]在所述的每個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)，每個單格蓄電池都安裝一顯示裝置，在電池發(fā)生問題時，便于及時找到有問題的單格蓄電池。
[0027]實施例2:
[0028]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。
[0029]此外顯示裝置可以是車載顯示器、手持式電腦顯示器、便攜電腦或手機等，可以設(shè)置在便于人員監(jiān)測的任何地方，當然還可通過無線方式實現(xiàn)顯示裝置與電池管理模塊的連接。
[0030]上述實施例中，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，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，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)面方向擴展而不會影響蓄電池的生產(chǎn)工藝。
[0031]另外，需要說明的是，該智能電池可以使用在電動車上。但是并不限于使用在電動車上。
[0032]除上述優(yōu)選實施例外，本發(fā)明還有其他的實施方式，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】
1.一種智能電池，包括由若干個單格蓄電池串聯(lián)組成的蓄電池組，其特征是:所述單格蓄電池包括電池管理模塊、電流傳感組件和電池端子，所述電池端子與所述電流傳感組件和所述電池管理模塊連接，所述電流傳感組件包括電流傳感器及與電流傳感器配合設(shè)置的磁環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電池，其特征是: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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能電池，其特征是:在每個單格蓄電池上設(shè)有一電池端蓋，所述電池端蓋上設(shè)有放置所述電流傳感器的傳感器凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電池，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)的電流傳感組件相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能電池，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)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的智能電池，其特征是:所述每個單格蓄電池內(nèi)還設(shè)置有無線通訊模塊，各個單格蓄電池的無線通訊模塊相互通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電池，其特征是:所述電池管理模塊包括微控制器和均衡電路，所述均衡電路連接單格蓄電池的電池端子，所述均衡電路連接微控制器，所述微控制器連接所述電流傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能電池，其特征是:在蓄電池組外包一殼體，所述殼體上設(shè)有孔，每個單格蓄電池上的電池管理模塊通過殼體上的孔連接在殼體外的顯示裝置上，所述顯示裝置安裝在殼體上。
9.一種電動車，其特征是:使用如權(quán)利要求1至8任意一項所述的智能電池。
【文檔編號】H01M10/44GK104201430SQ201410382694
【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