孟氏能源方法(汽車電池的模塊化和智能化方案)的制作方法
【專利摘要】孟氏能源方法(汽車電池的模塊化和智能化方案)。本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)汽車電池模塊化和智能化方案。電動(dòng)汽車在低速、勻速、高速、加速等狀態(tài)下會(huì)對(duì)電池的電壓和電流有不同的需求，通過(guò)對(duì)電池的模塊化安排，可在各種狀態(tài)下通過(guò)智能化的控制器對(duì)多個(gè)電池模塊進(jìn)行并聯(lián)和串聯(lián)的組合變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更佳的電池效率。另外，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)，汽車無(wú)需充電等待只需更換模塊電池，節(jié)省大量充電等待時(shí)間，也突破了汽車充電樁限制。
【專利說(shuō)明】孟氏能源方法(汽車電池的模塊化和智能化方案)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電池的模塊化、智能化設(shè)計(jì)。
[0002]電動(dòng)汽車在低速、勻速、高速、加速等狀態(tài)下會(huì)對(duì)電池的電壓和電流有不同的需求，通過(guò)對(duì)電池的模塊化安排，可在各種狀態(tài)下通過(guò)智能化的控制器對(duì)多個(gè)電池模塊進(jìn)行并聯(lián)和串聯(lián)的組合變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更佳的電池效率。另外，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)，汽車無(wú)需充電等待只需更換模塊電池，節(jié)省大量充電等待時(shí)間。
[0003]本發(fā)明的智能化涉及電子邏輯和控制器設(shè)計(jì)，涉及監(jiān)測(cè)控制電池的充放電、串并聯(lián)和電池模塊間的組合狀態(tài)。

【背景技術(shù)】
[0004]目前，新能源電動(dòng)汽車主要是以充電方式來(lái)替代以往汽車的加油概念，而充電等待會(huì)降低人的使用體驗(yàn)。汽車使用中會(huì)有多種狀態(tài)，停車、開(kāi)關(guān)汽車電器、低速、勻速、高速、加速等狀態(tài)下對(duì)電池的電壓和電流會(huì)有不同的需求，而目前汽車設(shè)計(jì)多只有一個(gè)電池，用一個(gè)電池來(lái)滿足這么多狀態(tài)雖不是問(wèn)題，但會(huì)降低電池的使用效率，增加能源的內(nèi)耗。
[0005]目前的汽車電池并沒(méi)有智能化管理理念。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決充電等待的問(wèn)題，本專利將汽車電池模塊化為2-無(wú)限個(gè)電池模塊，電池模塊裝載入框池中，可裝滿框池也可不裝滿，框池內(nèi)置智能化綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝入框池的電池模塊的智能化管理。每個(gè)電池模塊具備獨(dú)立的監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng)，能夠獨(dú)立完成充電、放電、工作，每個(gè)模塊單獨(dú)裝載入汽車都能夠驅(qū)動(dòng)汽車，每多裝載一個(gè)模塊，汽車的性能、功能和行駛續(xù)航便提升一級(jí)。而卸載下來(lái)的電池模塊可以獨(dú)立充電，從而避免用戶充電等待。
[0007]為了適應(yīng)汽車使用中的多種狀態(tài)，停車、開(kāi)關(guān)汽車電器、低速、勻速、高速、加速等狀態(tài)下對(duì)電池的電壓和電流會(huì)有不同的需求，本發(fā)明的框池中安排了智能化綜合管理系統(tǒng)，接收汽車不同狀態(tài)下對(duì)電池的電壓和電流的需求，實(shí)時(shí)將多個(gè)模塊電池進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)、切換和連接，以提供相應(yīng)的電壓和電流。這樣便可優(yōu)化整個(gè)框池內(nèi)電池模塊的工作狀態(tài)，提升使用效率。
[0008]為了適應(yīng)模塊化電池組在使用中復(fù)雜而多變的環(huán)境和模式，本發(fā)明引入框池概念和智能化管理，所有電池模塊在裝載框池后，電池模塊的監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)接入框池中內(nèi)置的智能化綜合管理系統(tǒng)，并將自身的電池交予框池的管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。每個(gè)電池模塊中的智能化控制器都是一樣的，易于生產(chǎn)和管理。整個(gè)智能化控制和管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容如下:
[0009]每個(gè)模塊電池中的智能檢測(cè)和管理系統(tǒng)首先保證監(jiān)測(cè)管理自身模塊電池充電放電的安全和合理，監(jiān)測(cè)電壓、溫度、氣壓等狀態(tài)數(shù)據(jù)備用，并在電池模塊外部給出合理提示。
[0010]一旦裝載入一個(gè)帶電的電池模塊，框池內(nèi)置的智能化綜合管理系統(tǒng)便啟動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有幾個(gè)電池模塊裝載入框池，并能實(shí)現(xiàn)電池模塊拔出和新插入的熱插拔支持，然后收集各電池模塊的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，按事先優(yōu)化設(shè)定的規(guī)則將各電池模塊安排進(jìn)入工作次序。電池模塊裝載入框池除了電池正負(fù)極與框池連接，還需一個(gè)與框池?cái)?shù)據(jù)交換的通道(此通道可通過(guò)有線、無(wú)線、電線載波方式實(shí)現(xiàn))?？虺貎?nèi)置多組繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池模塊的串并聯(lián)切換。
[0011]裝載入框池的電池模塊與框池管理系統(tǒng)相互確認(rèn)后就把自己的電池交由框池管理,框池智能化綜合管理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電池外部負(fù)載對(duì)電池的需求,根據(jù)需求決定框池內(nèi)電池模塊是否并聯(lián)或串聯(lián)入供電，以提供不同的電壓和電流。
[0012]如此，模塊化的設(shè)計(jì)可以令各電池模塊充電單獨(dú)完成，無(wú)需充電等待和必要的充電設(shè)備，拔出電池模塊即可單獨(dú)實(shí)現(xiàn)多方式充電，甚至在家充電。智能化設(shè)計(jì)可以優(yōu)化電池模塊之間的工作協(xié)調(diào)，優(yōu)化整個(gè)汽車的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電池?zé)岵灏?、續(xù)航時(shí)間、行駛性能、能源節(jié)約等等各方面的平衡。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]圖1是電池模塊和框池的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
[0015]圖中1.框池，2.繼電器陣列，3.框池智能化綜合管理系統(tǒng)，4.電池模塊

【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1中，框池(I)包含2-無(wú)限個(gè)模塊容池，可放入電池模塊(4)，包含框池智能化綜合管理系統(tǒng)(3)，包含繼電器陣列(2)
[0017]當(dāng)放入電池模塊(4)，框池智能化綜合管理系統(tǒng)(3)啟動(dòng)，并接收每個(gè)電池模塊
(4)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和負(fù)載的需求信息，根據(jù)負(fù)載的需求信息優(yōu)化串并聯(lián)組合方案，通過(guò)繼電器陣列(2)對(duì)框池內(nèi)存在的電池模塊進(jìn)行串并聯(lián)組合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載需求電流電壓的最佳匹配。
[0018]框池中的多個(gè)模塊電池⑷可以單獨(dú)拔除進(jìn)行獨(dú)立充電。避免了充電限制和等待。
【權(quán)利要求】
1.孟氏能源方法(汽車電池的模塊化和智能化方案)包含框池和電池模塊，框池有2-無(wú)限個(gè)模塊容池，2-無(wú)限個(gè)電池模塊可以放置框池中組成一個(gè)電池組。
2.如權(quán)利1所述孟氏能源方法，電池模塊可以取出獨(dú)立作為一個(gè)電池來(lái)使用，也可以通過(guò)框池和其他電池模塊組合來(lái)使用，且每個(gè)電池模塊都具備完整的充電放電保護(hù)和監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。
3.如權(quán)利1、2所述孟氏能源方法，電池模塊的特征是除具備完整的充電放電保護(hù)和監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，還可以與外部通訊，隨時(shí)報(bào)告電池的狀態(tài)，以令電池模塊可以加入其他系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化管理。通訊的方式可以是有線、無(wú)線、電線載波等方式。
4.如權(quán)利1所述孟氏能源方法中的框池，框池由2-無(wú)限個(gè)模塊容池、智能化綜合管理系統(tǒng)、繼電器陣列組成，模塊容池用來(lái)放入電池模塊，放入的電池模塊能源正負(fù)極接入繼電器陣列，通訊則接入智能化綜合管理系統(tǒng)。
5.如權(quán)利1、4所述孟氏能源方法，放入框池的電池模塊可以是任意個(gè)，可以不放滿框池，由智能化綜合管理系統(tǒng)綜合各方面情況來(lái)決定各個(gè)電池模塊的工作。
6.如權(quán)利1、4和5所述孟氏能源方法，由框池的智能化綜合管理系統(tǒng)接收負(fù)載的需求信息和框池內(nèi)各電池模塊的狀態(tài)信息，綜合決定各電池模塊的串并聯(lián)狀態(tài)，并通過(guò)控制繼電器陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7.如權(quán)利1、2、4、5所述孟氏能源方法，電池模塊可以熱插拔進(jìn)行實(shí)時(shí)更換，框池智能管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱插拔變化，及時(shí)響應(yīng)。電池模塊拔出后可以獨(dú)立充電。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104467058SQ201310444340
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】孟祥吉 申請(qǐng)人:孟祥吉