用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置及具有其的汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置及具有其的汽車，該用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置包括：數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊安裝在動力電池中，具體包括：傳感檢測模塊；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器與傳感檢測模塊相連；用于對數(shù)模轉(zhuǎn)換后的傳感信息進行處理的微處理器，微處理器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連；以及第一CAN模塊，第一CAN模塊與微處理器相連；以及主控模塊，主控模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連，具體包括：第二CAN模塊，第二CAN模塊與第一CAN模塊通過CAN線相連；中央處理器，中央處理器與CAN模塊相連；以及用于與遠程監(jiān)控平臺進行無線通訊的GPRS通訊模塊，GPRS通訊模塊與中央處理器相連。該用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置具有智能處理、全面監(jiān)控的優(yōu)點。
【專利說明】用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置及具有其的汽車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于汽車電子領(lǐng)域，具體涉及一種用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置及具 有其的汽車。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今純電動車架構(gòu)中，電池系統(tǒng)主要以鋰電池為主，如錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。電池 溫度影響電池的電化學(xué)系統(tǒng)的運行、循環(huán)壽命和充電可接受性、功率和能量、安全性和可靠 性，易出現(xiàn)過壓、過流危險。電池組溫度受周遭環(huán)境的影響，如暴曬或極冷天氣都會導(dǎo)致電 池出現(xiàn)安全問題?，F(xiàn)有類似方案中，以電池管理系統(tǒng)（battery management system,BMS)只 能檢測行車過程中的電池狀態(tài)，不能實現(xiàn)汽車在停放狀態(tài)的動力電池的監(jiān)控，具有不全面、 存在安全隱患的缺點?！?實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的 一個目的在于提出一種用于汽車的動力電池的全天實時監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置能夠全面檢 測電池狀態(tài)，并能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控功能，在電池出現(xiàn)危險時能夠及時發(fā)出警報。本實用新型 的另一目的在于提出一種具有上述用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置的汽車。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型一個方面的實施例的用于汽車的動力電池監(jiān) 控裝置，可以包括：數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊安裝在所述動力電池中，所述數(shù)據(jù)采 集模塊具體包括：傳感檢測模塊；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述傳感檢測模塊相連； 用于對數(shù)模轉(zhuǎn)換后的傳感信息進行處理的微處理器，所述微處理器與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器相 連；以及第一 CAN模塊，所述第一 CAN模塊與所述微處理器相連；以及主控模塊，所述主控 模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊相連，所述主控模塊具體包括：第二CAN模塊，所述第二CAN模塊 與所述第一 CAN模塊通過CAN線相連；中央處理器，所述中央處理器與所述第二CAN模塊相 連；以及用于與遠程監(jiān)控平臺進行無線通訊的GPRS通訊模塊，所述GPRS通訊模塊與所述中 央處理器相連。
[0005] 根據(jù)本實用新型實施例的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置，能夠?qū)恿﹄姵貙崿F(xiàn)實 時全面的監(jiān)測，當動力電池異常時，可以通過GPRS通訊模塊想遠程監(jiān)控平臺發(fā)送警報，具 有安全可靠的優(yōu)點。
[0006] 另外，根據(jù)本實用新型實施例的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置還具有如下附加技 術(shù)特征：
[0007] 在本實用新型的一個實施例中，所述傳感檢測模塊具體包括：用于檢測所述動力 電池溫度的溫度檢測模塊；用于檢測所述動力電池電壓的電壓檢測模塊；以及用于檢測所 述動力電池電流的電流檢測模塊。該實施例中，傳感檢測模塊能夠監(jiān)測溫度、電壓和電流， 具有全面檢測的優(yōu)點。
[0008] 在本實用新型的一個實施例中，所述傳感檢測模塊中包括的傳感器的數(shù)目與所述 用于汽車的動力電池中電池串的數(shù)目相等，并且所述傳感器與所述電池串一一對應(yīng)。該實 施例中，每個電池串配置一個傳感器，避免了局部測量不可靠的缺陷，有利于更精確地監(jiān)控 動力電池。
[0009] 在本實用新型的一個實施例中，所述遠程監(jiān)控平臺為用戶手機。該實施例中，主控 模塊能夠第一時間將動力電池的狀態(tài)報告給用戶。
[0010] 在本實用新型的一個實施例中，所述汽車為純電動汽車。純電動汽車的動力完全 依賴動力電池，因此最適合采用本實用新型的動力電池監(jiān)控裝置。
[0011] 根據(jù)本實用新型另一方面的實施例的汽車，包括上述任一種用于汽車的動力電池 監(jiān)控裝置。
[0012] 根據(jù)本實用新型實施例的汽車，能夠全面實時監(jiān)測動力電池，具有安全可靠的優(yōu) 點。
[0013] 本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中：
[0015] 圖1為本實用新型實施例的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016] 圖2為本實用新型實施例的傳感檢測模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017] 圖3為圖1所示動力電池監(jiān)控裝置在行駛狀態(tài)時的工作過程示意圖；和
[0018] 圖4為圖1所示動力電池監(jiān)控裝置在停放狀態(tài)時的工作過程示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型 的限制。
[0020] 本實用新型主要在于解決車載動力電池的全天實時監(jiān)控的問題。環(huán)境惡劣情況 下，例如汽車停放在陽光暴曬或溫度極低環(huán)境中等情況，電池有可能發(fā)生爆炸等危險情況。 由于這種危險的存在，需要對電池的進行實時監(jiān)控。本實用新型旨在提供一種用于汽車的 動力電池信息的全天實時監(jiān)控的裝置。
[0021] 如圖1所示，根據(jù)本實用新型一個方面的實施例的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝 置，可以包括：數(shù)據(jù)采集模塊10和主控模塊20,二者通過CAN線相連。
[0022] 數(shù)據(jù)采集模塊10具體可以包括：傳感檢測模塊110、數(shù)模轉(zhuǎn)換器120、微處理器 130和第一 CAN模塊140。其中：傳感檢測模塊110用于檢測動力電池的溫度、電壓、電流等 狀態(tài)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器120與傳感檢測模塊110相連，用于將數(shù)字傳感信號轉(zhuǎn)為模擬傳感信號。 微處理器130與數(shù)模轉(zhuǎn)換器120相連，可以用于對數(shù)模轉(zhuǎn)換后的傳感信息進行處理，并且轉(zhuǎn) 發(fā)給第一 CAN模塊140。
[0023] 主控模塊20具體可以包括：第二CAN模塊210、中央處理器220和GPRS通訊模塊 230。其中：第二CAN模塊210與第一 CAN模塊140通過CAN線相連。中央處理器220與第 二CAN模塊相連。GPRS通訊模塊230與中央處理器220相連，用于與遠程監(jiān)控平臺進行無 線通訊。
[0024] 如圖2所示，在本實用新型的一個實施例中，傳感檢測模塊110具體包括：用于檢 測動力電池溫度的溫度檢測模塊111 ;用于檢測動力電池電壓的電壓檢測模塊112 ;以及用 于檢測動力電池電流的電流檢測模塊113。該實施例中，傳感檢測模塊能夠監(jiān)測溫度、電壓 和電流，具有全面檢測的優(yōu)點。
[0025] 在本實用新型的一個實施例中，傳感檢測模塊110中包括的傳感器的數(shù)目與用于 汽車的動力電池中電池串的數(shù)目相等，并且傳感器與電池串一一對應(yīng)。該實施例中，每個電 池串配置一個傳感器，避免了局部測量不可靠的缺陷，有利于更精確地監(jiān)控動力電池。
[0026] 在本實用新型的一個實施例中，遠程監(jiān)控平臺為用戶手機。該實施例中，主控模塊 能夠第一時間將動力電池的狀態(tài)報告給用戶。
[0027] 在本實用新型的一個實施例中，汽車為純電動汽車。純電動汽車的動力完全依賴 動力電池，因此最適合采用本實用新型的動力電池監(jiān)控裝置。
[0028] 在本實用新型的一個實施例中，當動力汽車處于行駛狀態(tài)時，該用于汽車的動力 電池監(jiān)控裝置被配置為：溫度檢測模塊111、電壓檢測模塊112和電流檢測模塊113以較高 頻率(例如每500ms采集一次）動力電池的溫度信息、電壓信息、電流信息；數(shù)模轉(zhuǎn)換器120 將溫度信息、電壓信息、電流信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳給微處理器130 ;微處理器130將模數(shù) 處理后的溫度信息、電壓信息、電流信息通過第一 CAN模塊140轉(zhuǎn)發(fā)給主控模塊20中的第 二CAN模塊210 ;中央處理器220將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給GPRS模塊230進行數(shù)據(jù)打包后傳送給遠程 監(jiān)控平臺。
[0029] 在本實用新型的一個實施例中，當動力汽車處于停放狀態(tài)時，該用于汽車的動力 電池監(jiān)控裝置被配置為：主控模塊20休眠；溫度檢測模塊110、電壓檢測模塊112和電流檢 測模塊113以較低頻率(例如每lmin采集一次)動力電池的溫度信息、電壓信息、電流信息； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器120將溫度信息、電壓信息、電流信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳給微處理器130 ;微處 理器130將模數(shù)處理后的溫度信息、電壓信息、電流信息分別與溫度正常閾值、電壓正常閾 值、電流正常閾值作比較；如果超出正常閾值范圍則通過第一 CAN模塊140發(fā)送警報信息給 第二CAN模塊210,此時主控模塊20被喚醒；中央處理器220接收來自第二CAN模塊210的 警報信息，并且通過GPRS通訊模塊230將警報信息發(fā)送給遠程監(jiān)控平臺。
[0030] 為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型，下面結(jié)合圖3和圖4進一步闡述本 實用新型的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置在行駛狀態(tài)和停放狀態(tài)的工作過程。
[0031] 如圖3所示，行駛過程中，數(shù)據(jù)采集模塊10實時采集電池信息，通過CAN總線將采 集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺啬K20,主控模塊20中的GPRS通訊模塊，將數(shù)據(jù)打包傳送到遠程監(jiān)控 平臺(例如用戶手機)，使遠程監(jiān)控服務(wù)器能實時監(jiān)測車輛信息，發(fā)生危險時及時處理。
[0032] 如圖4所示，停放過程中，數(shù)據(jù)采集模塊10工作，主控模塊20處于休眠狀態(tài)。數(shù)據(jù) 采集模塊10采集電池信息，信息傳到微處理器130與正常閥值進行比較，正常時不發(fā)送信 息到主控模塊20,當出現(xiàn)危險情況時，發(fā)出警報信息到主控模塊20,主控模塊20被喚醒，主 控模塊20通過其中的GPRS通訊模塊230發(fā)送警報信息。警報信息發(fā)到遠程監(jiān)控平臺（例 如用戶手機)。遠程監(jiān)控平臺可發(fā)送處理命令或及時派人員到場處理。
[0033] 根據(jù)本實用新型另一方面的實施例的汽車，包括上述任一種用于汽車的動力電池 監(jiān)控裝置。
[0034] 根據(jù)本實用新型實施例的汽車，能夠全面實時監(jiān)測動力電池，具有安全可靠的優(yōu) 點。
[0035] 本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù) 語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"堅 直"、"水平"、"頂"、"底""內(nèi)"、"外"、"順時針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的 方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化 描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操 作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0036] 此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，"多個"的含義是兩個或兩 個以上，除非另有明確具體的限定。
[0037] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是 機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個 元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0038] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可 以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以 在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說 明書中描述的不同實施例或示例進行結(jié)合和組合。
[0040] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍 內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置，其特征在于，包括： 數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊安裝在所述動力電池中，所述數(shù)據(jù)采集模塊具體包 括： 傳感檢測模塊，所述傳感檢測模塊包括：用于檢測動力電池溫度的溫度檢測模塊；用 于檢測動力電池電壓的電壓檢測模塊；以及用于檢測動力電池電流的電流檢測模塊； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述傳感檢測模塊相連； 對數(shù)模轉(zhuǎn)換后的傳感信息執(zhí)行處理的微處理器，所述微處理器與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器相 連；以及 第一 CAN模塊，所述第一 CAN模塊與所述微處理器相連；以及 主控模塊，所述主控模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊相連，所述主控模塊具體包括： 第二CAN模塊，所述第二CAN模塊與所述第一 CAN模塊通過CAN線相連； 中央處理器，所述中央處理器與所述第二CAN模塊相連；以及 與遠程監(jiān)控平臺無線相連的GPRS通訊模塊，所述GPRS通訊模塊與所述中央處理器相 連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述傳感檢測 模塊中包括的傳感器的數(shù)目與所述用于汽車的動力電池中電池串的數(shù)目相等，并且所述傳 感器與所述電池串 對應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述遠程監(jiān)控 平臺為用戶手機。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車的動力電池監(jiān)控裝置，其特征在于，所述汽車為純 電動汽車。
5. -種汽車，其特征在于，包括：權(quán)利要求1-4中任一項所述的用于汽車的動力電池監(jiān) 控裝置。
【文檔編號】B60L11/18GK203832281SQ201320681126
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】張君鴻, 劉軍, 王圣學(xué), 丁陽, 高煥吉, 王宇 申請人:北汽福田汽車股份有限公司