一種無線智能電池的製作方法

2023-04-23 01:38:26

一種無線智能電池的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無線智能電池，包括由若干個單格蓄電池串聯組成的蓄電池組，所述單格蓄電池的電池端子各自連接檢測電池參數的傳感器，傳感器連接電池管理模塊，傳感器採集的數據傳輸至電池管理模塊，所述的電池管理模塊連接無線通訊模塊，在每個單格蓄電池上設有一電池端蓋，所述的電池端蓋上設有一安裝槽，所述的安裝槽內設有相互連接電池管理模塊和無線通訊模塊，並且各個單格蓄電池的無線通信模塊相互通信，並且在單格蓄電池上還設有網際網路通訊埠。本實用新型可以實現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浮充，也可以通過網際網路將各個單格蓄電池的數據參數值伺服器，便於技術人員進行統一監測。
【專利說明】一種無線智能電池
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能實現單格蓄電池間無線通訊並可以進行實時監測調整充放電過程的智能電池。
【背景技術】
[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，則要將多節的單格蓄電池串聯以滿足供電要求。但是由於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，也有技術人員設計了電池管理模塊對蓄電池組充放電情況進行監測，但是監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。

【發明內容】

[0003]為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案:一種無線智能電池，可以實現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過充或欠充，也可以通過網際網路將各個單格蓄電池的數據參數值伺服器，便於技術人員進行統一監測。將無線通訊模塊集約設置在單個蓄電池上，縮減了連線並且拿取方便。
[0004]一種無線智能電池，包括由若干個單格蓄電池串聯組成的蓄電池組，所述單格蓄電池的電池端子各自連接檢測電池參數的傳感器，傳感器連接電池管理模塊，傳感器採集的數據傳輸至電池管理模塊，所述的電池管理模塊連接無線通訊模塊，在每個單格蓄電池上設有一電池端蓋，所述的電池端蓋上設有一安裝槽，所述的安裝槽內設有相互連接電池管理模塊和無線通訊模塊，並且各個單格蓄電池的無線通信模塊相互通信，並且在單格蓄電池上還設有網際網路通訊埠。
[0005]優選的，所述的傳感器有三個，分別為電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，在所述的電池端蓋上還分別設有放置所述三個傳感器的三個傳感器凹槽。
[0006]優選的，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，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的傳感器。
[0007]優選的，在蓄電池組外包有一殼體，所述殼體上設有孔，每個單個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。
[0008]優選的，所述顯示裝置安裝在殼體上。
[0009]優選的，所述電池管理模塊連接一顯示裝置，所述顯示裝置安裝在所述的蓋片上。
[0010]優選的，所述安裝槽上蓋有一蓋片，在安裝槽的周邊設有兩條滑軌，所述的蓋片沿滑軌蓋合在安裝槽上。
[0011]優選的，所述傳感器凹槽底部設有一底孔，單格蓄電池的電池端子穿過底孔與設置在傳感器凹槽內的傳感器相連接。
[0012]優選的，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有一周裙邊，所述裙邊與傳感器凹槽周壁以及傳感器凹槽底部圍成一磁環槽，與電流傳感器配合設置的磁環放置在磁環槽內。
[0013]採用上述技術方案後，本實用新型具有如下優點:
[0014]通過設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據的通訊，構成一無線區域網，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據並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，並且通過網際網路將各個單格蓄電池的數據傳輸至伺服器，便於伺服器對蓄電池組中各個單個蓄電池的監測，以及對整個蓄電池組的控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0016]圖1為本實用新型原理示意圖；
[0017]圖2為圖1的A處局部放大圖；
[0018]圖3為圖1的B處局部放大圖；
[0019]圖4為蓄電池組結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]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的傳感器，傳感器連接電池管理模塊6，傳感器採集的數據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上設有一電池端蓋2，所述的電池端蓋2上設有一安裝槽3安裝槽3，所述的安裝槽內設有相互連接電池管理模塊6和無線通訊模塊5，並且各個單格蓄電池I的無線通信模塊相互通信，相互通信的無線通訊模塊構成一無線區域網9，並且在單格蓄電池上還設有網際網路通訊埠，可從網際網路通訊埠連接網線10經網際網路至外部的伺服器。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、電流和溫度信號數據，並通過積分進行電池容量計算，並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2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區域網9進行相互之間的單格蓄電池的比較，在電池管理模塊2搜尋發現所連接的單格蓄電池2的電池量明顯超出或小於其他單格蓄電池時，可判斷該單格蓄電池落後，需要進行電量補償，保持蓄電池組的均衡性。可設定傳感器採樣時間間隔為20毫秒，每20毫秒採樣一次，將採集到的一組電池參數數據存儲到各個單格蓄電池的微控制器中，然後進行比較。此外通過網際網路連接到外部的伺服器，工作人員可隨時掌握蓄電池組的工作狀態，以及各個單格蓄電池的工作狀態，便於及時發現問題，以免出現電池過充或欠充問題，並且在發現有電池過充或欠充時，通過伺服器可進行控制，均衡各個單格蓄電池的充放電量，實現蓄電池組的遠程管理。所述的無線通訊模塊可採用射頻頻率在2.4GHZ、433MHZ或915MHZ的具有雙向功能的無線通訊晶片。電池管理模塊6和無線通訊模塊5設置在電池管理模塊安裝槽3內，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的佔用空間。
[0021]上所述的電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器分別設置在單格蓄電池的電池端蓋上的三個電池凹槽4內，具體參見圖1。分開設置傳感器，傳感器與電池管理模塊不易出現錯接現象。為方面所述的傳感器與單格蓄電池的電池端子的連接，所述傳感器凹槽4底部設有一底孔，單格蓄電池I的電池端子11穿過底孔與設置在傳感器凹槽4內的傳感器相連接。縮短的連接，不易造成交錯。
[0022]作為一種優選實施例，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的傳感器。所述的均5衡電路主要通過電阻耗電均衡模式和電磁能量轉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後，發現單格蓄電池由欠充或過充時通過控制均衡電路作用實現各個單格蓄電池之間的平衡。
[0023]作為一種優選實施方式，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13槽,與電流傳感器配合設置的磁環13放置在磁環13槽內。霍爾傳感器安裝更為穩定並且防止在單獨的傳感器凹槽內不易受到其他的電磁幹擾。
[0024]作為一種優選實施方式，所述電池管理模塊安裝槽3上蓋有一蓋片8，在電池管理模塊安裝槽3的周邊設有兩條滑軌7，所述的蓋片8沿滑軌7蓋合在電池管理模塊安裝槽3上。將蓋片8蓋合在電池管理模塊安裝槽上，可避免接線拱起，並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電池管理模塊安裝槽外部，具體參見圖3。
[0025]為方便連接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一下兩種方式，當然不限於所舉的位置。
[0026]實施例1:
[0027]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、電池剩餘容量SOC以及電池健康狀態SOH等參數，每個單格蓄電池都安裝一顯示裝置，在電池發生問題時，便於及時找到有問題的單格蓄電池。
[0028]實施2:
[0029]通過在蓄電池組外包一殼體，所述殼體上設有孔，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上，所述顯示裝置安裝在殼體上。將蓄電池組殼體內的所有單格蓄電池的參數狀況都顯示在顯示裝置上，工作人員對蓄電池組內的所有單格蓄電池的情況都一目了然，便於比較和判斷，並且節約了顯示裝置的使用。
[0030]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，可以設置在便於人員監測的任何地方，當然還可通過無線方式實現顯示裝置與電池管理模塊的連接
[0031]除上述優選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬於本實用新型所附權利要求所定義的範圍。
【權利要求】
1.一種無線智能電池，包括由若干個單格蓄電池(I)串聯組成的蓄電池組，所述單格蓄電池(I)的電池端子(11)各自連接檢測電池參數的傳感器，傳感器連接電池管理模塊(6)，傳感器採集的數據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)，其特徵在於:在每個單格蓄電池(I)上設有一電池端蓋(2)，所述的電池端蓋(2)上設有一安裝槽(3)，所述的安裝槽內設有相互連接電池管理模塊(6)和無線通訊模塊(5)，並且各個單格蓄電池(I)的無線通訊模塊相互通信，並且在單格蓄電池上還設有網際網路通訊埠。
2.根據權利要求1所述的無線智能電池，其特徵在於:所述的傳感器有三個，分別為電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，在所述的電池端蓋(2 )上還分別設有放置所述三個傳感器的三個傳感器凹槽(4)。
3.根據權利要求2所述的無線智能電池，其特徵在於: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的傳感器。
4.根據權利要求3所述的無線智能電池，其特徵在於:在蓄電池組外包有一殼體，所述殼體上設有孔，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。
5.根據權利要求4所述的無線智能電池，其特徵在於:所述顯示裝置(15)安裝在殼體上。
6.根據權利要求3所述的無線智能電池，其特徵在於: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蓋片(8)上。
7.根據權利要求1所述的無線智能電池，其特徵在於:所述安裝槽(3)上蓋有一蓋片(8)，在安裝槽(3)的周邊設有兩條滑軌(7)，所述的蓋片(8)沿滑軌(7)蓋合在安裝槽(3)上。
8.根據權利要求7所述的無線智能電池，其特徵在於:所述傳感器凹槽(4)底部設有一底孔，單格蓄電池(I)的電池端子(11)穿過底孔與設置在傳感器凹槽(4)內的傳感器相連接。
9.根據權利要求8所述的無線智能電池，其特徵在於:所述電流傳感器為霍爾電流傳感器(12)，在傳感器凹槽(4)底孔周邊設有一周裙邊，所述裙邊與傳感器凹槽(4)周壁以及傳感器凹槽(4)底部圍成一磁環(13)槽，與電流傳感器配合設置的磁環(13)放置在磁環(13)槽內。
【文檔編號】H01M10/48GK203733906SQ201320746107
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】周明明, 蔣林林, 徐偉良, 劉孝偉 申請人:超威電源有限公司