CN105398406A - 一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统及其方法 - Google Patents

一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统，包括车载启动电源用锂电池、电量管理模块、移动终端以及无线收发模块。通过电量管理模块对汽车启动电源用锂电池进行监测，并对监测到的数据信息进行计算管理；检测发射单元是否正常工作，若是，执行下一步操作，否则发射单元处于断电状态，无法工作；将所述电量管理模块检测到的数据信息发射至接收单元；安装在移动终端的APP软件读取接收单元接收到的数据信息并进行数据处理与判决；在移动终端显示和/或提示用户。与现有技术相比，本发明能够实现移动终端对电池的实时监测，成本低，效果直观。且有效实现模块单元的功率控制，做到低功耗，节省能源。

Description

一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体地说是一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统及其方法。
背景技术
大多数车载启动电源用的电池，基本是铅酸电池，对铅酸电池的监控，高端车仅会有电压指示，而普通的车，则无任何监控，这容易导致电池过度放电，最终使得汽车无法打火启动。当电池寿命用尽的时候，也无更换电池的预警来提醒使用者，造成突然坏掉，致使汽车抛锚。
目前，出现了部分有电量提示的车载，但其电量指示通常是通过LED来显示，初略指示电池的电量，例如：20%，40%，60%，80%，100%，这并不利于使用者在使用车载时对启动电源电量的准确把握。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统及其方法，实现移动终端对电池的实时监测，成本低，效果直观。
为了解决上述问题，本发明的用于车载启动电源的锂电池状态控制系统包括车载启动电源用锂电池、集成在电池保护板上的电量管理模块、用于显示锂电池状态信息的移动终端以及用于连接所述电量管理模块和移动终端的无线收发模块。
优选的，所述的移动终端中安装有用于对传输的信息数据进行处理和显示APP软件。
优选的，所述的电池的状态信息通过标准的SMBus协议进行传输。
优选的，所述的无线收发模块为分体式结构，其中其发射单元集成在车载中，其接收模块集成在所述移动终端；所述无线收发模块的通讯方式为蓝牙或WIFI；所述的移动终端为手机或平板电脑或便携式计算机。
优选的，所述的发射单元的电源电压通过车载中的ACCON处获得。
为了解决上述问题，本发明的用于车载启动电源的锂电池状态控制方法为
S1、电量管理模块对汽车启动电源用锂电池进行监测，并对监测到的数据信息进行计算管理；
S2、检测发射单元是否正常工作，若是，执行下一步操作，否则发射单元处于断电状态，无法工作。
S3、将所述电量管理模块检测到的数据信息发射至接收单元；
S4、安装在移动终端的APP软件读取接收单元接收到的数据信息并进行数据处理与判决；
S5、在移动终端显示和/或提示用户。
优选的，所述步骤S2中，检测发射单元是否正常工作是通过检测发射单元是否有供电电压；所述发射单元的供电源的选取采用以下步骤进行判断：
S201、检测车载系统是否启动，若是，所述发射单元由车载发动机负责供电，否则执行下一步操作；
S202、检测车载钥匙位置是否处于ACCON处，若是，所述发射单元由锂电池负责供电，否则，发射单元处于断电状态，无法工作。
优选的，所述步骤S1中的数据信息为锂电池的状态数据，包括电池的电压、电流、温度、满充容量、剩余容量、剩余待机时间。
优选的，所述步骤S4中需根据接收的状态数据，判断锂电池的充放电状态，当锂电池处于放电状态时，根据当前负载计算锂电池的剩余工作时间，当锂电池处于充电状态时，计算锂电池距离满电容量的剩余时间；还需根据接收的状态数据判断锂电池状态是否有异常数据，当存在异常数据时，向用户发出预警。
优选的，电量的显示精度达到1%。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
一、实现移动终端对电池的实时监测，成本低，效果直观。
二、有效实现模块单元的功率控制，做到低功耗，节省能源。
附图说明
图1为本发明实施的用于车载启动电源的控制系统示意图。
图2为图1的内部单元连接示意图。
图3为本发明实施的用于车载启动电源的锂电池状态控制方法流程图。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
本发明的具体实施方式如图1～图2所示，一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统，该系统包括车载启动电源用锂电池11、集成在电池保护板上的电量管理模块12和锂电池保护模块13、用于显示锂电池状态信息的移动终端3以及用于连接所述电量管理模块和移动终端的无线收发模块2。
其中，电量管理模块12集成到汽车启动电源的保护板上，对电池的充放电，电压，电流，温度等状态信息进行监测，同时对锂电池的容量进行计算管理。锂电池11的信息通过标准的SMBus协议进行传输，传输线为三根，地线（GND）,时钟线(CLOCK)和数据线（DATA）。
无线收发模块为分体式结构，其中其发射单元21可集成在车载中或单独设置一信号发射器与车载连接，其接收模块22集成在所述移动终端；所述无线收发模块2的通讯方式为蓝牙或WIFI。其中发射单元21主要负责把电量管理模块12传输来的信息进行读取然后通过无线信号发射出去。发射单元21的功耗较大，本实施例中，发射单元21的电源电压通过车载中的ACCON处获得。
移动终端3主要为手机或平板电脑或便携式计算机。其通过安装有用于对传输的信息数据进行处理和显示APP软件，利用内置的无线通讯模块中的接收单元22与车载进行连接，读取发射单元21传输来的数据。APP软件对数据进行处理和显示，使用户可以实时了解电池的状态。
该系统的控制方法流程图如图3所示，一种用于车载启动电源的锂电池状态控制方法，该方法为
S1、电量管理模块对汽车启动电源用锂电池进行监测，并对监测到的数据信息进行计算管理；
其中，数据信息为锂电池11的状态数据，包括电池的电压、电流、温度、满充容量、剩余容量、剩余待机时间。
S2、检测发射单元是否正常工作，若是，执行下一步操作，否则发射单元处于断电状态，无法工作。
其中，检测发射单元21是否正常工作是通过检测发射单元21是否有供电电压；所述发射单元21的供电源的选取采用以下步骤进行判断：
S201、检测车载系统是否启动，若是，所述发射单元由车载发动机负责供电，否则执行下一步操作；
S202、检测车载钥匙位置是否处于ACCON处，若是，所述发射单元由锂电池负责供电，否则，发射单元处于断电状态，无法工作。
其中，当汽车处于启动状态时，发射单元21的供电电压就由发动机供电。当汽车熄火但钥匙仍处于ACCON处时，发射单元21的供电电压由锂电池供电。当钥匙处于ACCOFF处或者是钥匙拔出后，发射单元21处于断电状态，不工作，此种工作机制能够有效降低锂电池的功耗。
S3、将所述电量管理模块检测到的数据信息发射至接收单元；
S4、安装在移动终端的APP软件读取接收单元接收到的数据信息并进行数据处理与判决；
其中需根据接收的状态数据，判断锂电池11的充放电状态。当锂电池11处于放电状态时，根据当前负载计算锂电池11的剩余工作时间；当锂电池11处于充电状态时，计算锂电池11距离满电容量的剩余时间；
当车载启动电源用锂电池11处于放电状态的时候，根据当前的负载大小，计算剩余工作时间，能够有效防止过度放电而造成的不能启动设备。当设备关机后，发射单元21断电，移动终端3无线通讯中断，能够有效改善收发双方的耗电情况。
另外还需根据接收的状态数据判断锂电池11状态是否有异常数据，当存在异常数据时，向用户发出预警。
上述数据异常的情况可理解为以下几种情况。
当车载启动电源用锂电池11的温度过高时，移动终端3会自动进行预警，提示用户。
当车载启动电源用锂电池11的电池容量偏低的时候，及时提醒用户给锂电池11充电，以防止电量过低启动不了设备。
S5、在移动终端显示和/或提示用户。其中，电量的显示精度根据数据处理的计算精度和移动终端的硬件标准可达到1%。
在本实施例中所提及的移动终端3中APP软件的实现，可通过软件开发人员根据现有公知常识与实践经验来实现。
需要说明的是，在本实施例中，未详细展开进行阐述的地方，均为本领域技术人员可根据现有公知常识与实践经验来实现。
以上所述为本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于车载启动电源的锂电池状态控制系统，该系统包括车载启动电源用锂电池（11）、集成在电池保护板上的电量管理模块（12）和锂电池保护模块（13），其特征在于：还包括用于显示锂电池状态信息的移动终端（3），以及用于连接所述电量管理模块和移动终端的无线收发模块（2）。
2.根据权利要求1所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制系统，其特征在于，所述的移动终端中安装有用于对传输的信息数据进行处理和显示APP软件。
3.根据权利要求2所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制系统，其特征在于，所述的电池的状态信息通过标准的SMBus协议进行传输。
4.根据权利要求3所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制系统，其特征在于，所述的无线收发模块为分体式结构，其中其发射单元（21）集成在车载中，其接收模块（22）集成在所述移动终端；所述无线收发模块的通讯方式为蓝牙或WIFI；所述的移动终端为手机或平板电脑或便携式计算机。
5.根据权利要求4所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制系统，其特征在于，所述的发射单元的电源电压通过车载中的ACCON处获得。
6.一种用于车载启动电源的锂电池状态控制方法，其特征在于：该方法为
S1、电量管理模块对汽车启动电源用锂电池进行监测，并对监测到的数据信息进行计算管理；
S2、检测发射单元是否正常工作，若是，执行下一步操作，否则发射单元处于断电状态，无法工作；
S3、将所述电量管理模块检测到的数据信息发射至接收单元；
S4、安装在移动终端的APP软件读取接收单元接收到的数据信息并进行数据处理与判决；
S5、在移动终端显示和/或提示用户。
7.根据权利要求6所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，检测发射单元是否正常工作是通过检测发射单元是否有供电电压；所述发射单元的供电源的选取采用以下步骤进行判断：
S201、检测车载系统是否启动，若是，所述发射单元由车载发动机负责供电，否则执行下一步操作；
S202、检测车载钥匙位置是否处于ACCON处，若是，所述发射单元由锂电池负责供电，否则，发射单元处于断电状态，无法工作。
8.根据权利要求6所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制方法，其特征在于：所述步骤S1中的数据信息为锂电池的状态数据，包括电池的电压、电流、温度、满充容量、剩余容量、剩余待机时间。
9.根据权利要求6所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制方法，其特征在于：所述步骤S4中需根据接收的状态数据，判断锂电池的充放电状态，当锂电池处于放电状态时，根据当前负载计算锂电池的剩余工作时间，当锂电池处于充电状态时，计算锂电池距离满电容量的剩余时间；还需根据接收的状态数据判断锂电池状态是否有异常数据，当存在异常数据时，向用户发出预警。
10.根据权利要求6-9任一所述的用于车载启动电源的锂电池状态控制方法，其特征在于：电量的显示精度达到1%。
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