CN201210620Y - 车辆充电池使用状态预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种车辆充电池使用状态预警装置，利用一包含可针对电池充电电压/放电电压实时侦测的随机取样电路，藉以监测电池在充、放电的过程中的电压值范围，本装置并可在充、放电的过程中，依照过分段式电压预先设定值的设定，透过警示单元的灯号或蜂鸣器作为提示告警功能，另外，提供一组连接端口与一外接电子设备搭配，可进行读取、判断故障电池的缺失，作为检修更换的参考讯息。

Description

车辆充电池使用状态预警装置

技术领域

本实用新型关于一种车辆充电池使用状态预警装置，特别是一种对于电池进行充电放电的电压侦测监控，以对电池使用状态进行管理的预警装置。

背景技术

电池模块将随着使用的时间、充放电次数多寡、环境变化差异或者原有制造瑕疵等多因素导致效率衰退，电池模块或单体充电池的衰减、损坏均有其严重性，会影响电池效能和寿命，因此供电系统检测以及维持电池模块于最佳状态对于电动装置是相当重要的一环。

目前相关的充电电池使用状态预警装置可参阅中国台湾专利第I261677号《电池管理方法及装置》，其是利用来自电池的放电电流及检测前述电池的充电电流，从前述充电电流检测步骤的检测结果算出充电电流，依据在前述放电电流算出步骤所算出的放电电流算出值与在前述充电电流算出步骤所算出的充电电流算出值进行电池管理。然，因充、放电电流为动态变化，车辆行驶状态(即负载大小)、环境(即温度)、电池内阻变化或负载的电功率效应等，造成放电电流算出及检测具有相当比率误差，以致会有误动作、不准确状况，并且如此复杂结构及运算，精密度虽高但容易损坏，成本花费高也在所难免。

另可参阅中国台湾专利第I280397号《电子装置的电池自动测试系统及方法》，该电子装置利用程控充、放电控制器在充放电时进入一预设测试区，开始进行充电或放电的测试，以取得该可充电电池的电池状态。前述程序是独立于充电池以外的一检测维修工作站，可以检测或排除充电池的故障，但并非整合于充电池本体上或整合为一，缺乏实时通报的功效及效率。

中国台湾新型专利第M312113号与I280397相近似，利用外界检测装置透过方波产生电路的波形高度和时间判断充电电池状况，但，其缺失和I280397号相同，需透过一外界的检测装置作判断，但除无法及时检测外，也无即时通报和管理功能。

本创作人遂根据对于电池模块的维护缺失进行研究，藉解决上述应用面的缺失持续研究加以改良，完成本实用新型的开发设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以对电池模块进行侦测监控的预警装置，可针对电池在充电及放电过程中侦测电压是否超出预设范围。

本实用新型的次一目的在于该可针对电池充电电压/放电电压实时侦测的随机取样电路、藉以监测电池在充、放电的过程中的电压值范围，其与电池结合为一，使检测误差比率降低。

本实用新型的再一目的在于可提供阶段式警示范围，如设置两阶段过电压设定值，第一阶段透过第一种警示。第二阶段透过另一种警示，并且预设定不同警示的下一步处置。

本实用新型解决问题的技术手段为，提供一种车辆充电池使用状态预警装置，藉以监测电池在充电、放电的过程的电压值范围；该预警装置与至少一电池电性相接，并具有一组电源端，该电源端可供分别与至少一充电器及一负载配线相接，其中更包括：一取样电路，具有一可对负载进行过放侦测的第一侦测端，以及一可对充电器进行过充侦测的第二侦测端，透过第一侦测端以及第二侦测端对于电池充电电压/放电电压实时侦测，藉以监测电池的电压值范围；一警示单元，接受第一侦测端以及第二侦测端的一信号而启动；藉上述的组成，透过充电、放电时侦测对应的电压数值，对电池进行充电、放电的电压侦测监控，对电池状态进行管理。

本预警装置还包括一储存标准电压的记忆单元，该记忆单元并可储存由第一侦测端以及第二侦测端所侦测的数据。

本预警装置并可在充、放电的过程中，依照分阶段式电压预先设定值的设定，透过灯号或蜂鸣器作为提示告警功能，使各阶段具有不同的灯号及蜂鸣器设定值，易于使用者可以判断状态。另外，提供一组连接端口与一外接电子设备搭配，可进行读取、判断故障电池的缺失，作为检修更换的参考讯息。

如上所述，本装置与电池是整合并共构于同一平台，具有实时通报以及提升效率的优点，特别是应用于车辆上的电池系统。

以下将配合图式说明本实用新型的较佳实施例，下述所列举的实施例仅用以阐明本实用新型，并非用以限定本实用新型的范围，任何熟习此技艺者，当可做些许更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态示意图；

图2为本装置与电池结合的较佳实施例立体图；

图3为图2的另一等角视图；

图4为本实用新型的主要运用单元的连结方块图；

图5为本装置与电池结合的变化较佳实施例立体图；以及

图6为图5的另一等角视图。

主要组件符号说明

10   预警装置                  100  取样电路

12   电源端                    14   第一侦测端

16   第二侦测端                18   警示单元

180  发光二极管                182  蜂鸣器

19   记忆单元                  190  连接端口

20   电池                      30   充电器

300  市电                      40   负载

具体实施方式

本实用新型是在车辆上电力装置设载有提供电力供给的电池模块上，该电池模块可由多数单体充电池(镍氢、锂电、锂铁电池)组成单元体，透过充电器提供稳定电压、电流对其充电以及在放电模式下对负载进行放电。

如图1使用状态示意图所示，本实用新型预警装置10将与至少一电池20电性相接，并提供一组电源端12，该电源端12可供分别与充电器30(Charger)及负载40(Load)配线相接，充电器30接受市电300并转换为直流电，并将转换的直流电储存于电池20；另外，负载40则接受电池20的电力、受其它控制驱动进行动作。取样电路100(参阅图4)将提供实时侦测，比对某电压值是否在充电或放电的可容许电压值的范围，其中，包括有一可对负载40进行过放侦测的第一侦测端14，以及一可对充电器30进行过充侦测的第二侦测端16，故该取样电路100将透过第一侦测端14以及第二侦测端16实时对于电池20充电电压/放电电压实时侦测，藉以监测电池20在充电、放电过程的电压值范围。在充电、放电的过程中，依照分阶段式电压保护预先设定值的设定，透过一警示单元18的讯号，包括：发光二极管180的灯号及蜂鸣器182的发响作为提示告警功能，使各阶段具有不同的灯号及蜂鸣器设定值，易于使用者可以判断状态。部分标号需参阅图4的主要单元运用方块图，可以进一步了解预警装置10内部所具有的主要单元的相关性，在电池进行充电、放电的电压侦测监控的特征，以对电池使用状态进行管理的预警装置。

请同时参阅图2及图3所示，为本实用新型的较佳实施示意图，图2为预警装置10与电池20结合的立体示图，图3为另一等角视图。预警装置10是与电池20组合而为一，除了一组电源端12、第一侦测端14、第二侦测端16及警示单元18外，尚具有内建记忆单元19(参考图4)可储存标准电压或是储存由第一侦测端14以及第二侦测端16所侦测的数据。另外，还提供一组连接端口190可与外接电子设备搭配，如图所示的通用总线串行端口(USB)，可对本装置的记忆单元19进行读取、判断故障电池的缺失，作为检修更换的参考讯息。

透过充电、放电时侦测对应的电压数值，即可与本装置内建的标准电压比较，该比较是以连续性的信号进行，故信号维持在预先设定值范围内均为正常，非正常时警示单元18即启动。前面提到，分阶段式电压保护设定是本装置其中一种可以应用的模式，更进一步解释，举例来说：当电池20与负载40之间透过第一侦测端14进行放电过程，假设预警装置10第一阶段过电压上限值设定为3.9V/Cell，第二阶段过电压上限值设定为4.1V/Cell，当电压超过第一阶段设定时，仅蜂鸣器182将动作发响，但超过第二阶段设定时，除了蜂鸣器182动作发响之外，另有一驱动信号(如TTL信号)使预警装置18的发光二极管180点亮，并且依照时间长短可以设定如：连续点亮、闪烁、颜色等不同特征变化，而让使用者立即判断目前状态。是以，据以类推，电池20与充电器30一端之间进行过充侦测的第二侦测端16也具有相同设定的功能提供。

最后，请同时参阅图5及图6所示，为本实用新型的变化较佳实施例示意图，图5为复数个本装置与电池结合的立体示图，图6为另一等角视图。预警装置10可以透过并列串接方式使复数个具有预警装置10的电池20进行结合，各组的电池20也可透过各自的预警装置10进行侦测。

Claims (7)

1、一种车辆充电池使用状态预警装置，藉以监测电池在充电、放电的过程的电压值范围，其特征在于：该预警装置，与至少一电池电性相接，并具有一组电源端，该电源端可供分别与至少一充电器及一负载配线相接，其中更包括：

一取样电路，具有一可对负载进行过放侦测的第一侦测端，以及一可对充电器进行过充侦测的第二侦测端，透过第一侦测端以及第二侦测端对于电池充电电压/放电电压实时侦测，藉以监测电池的电压值范围；

一警示单元，接受第一侦测端以及第二侦测端的一信号而启动；

藉上述的组成，透过充电、放电时侦测对应的电压数值，对电池进行充电、放电的电压侦测监控，对电池状态进行管理。

2、如权利要求1所述的车辆充电池使用状态预警装置，其特征在于：更包括有一储存标准电压以及由第一侦测端、第二侦测端所侦测数据的记忆单元。

3、如权利要求2所述的车辆充电池使用状态预警装置，其特征在于：更提供一组连接端口可与外接电子设备搭配，可对记忆单元进行读取、判断故障电池的缺失，作为检修更换的参考讯息。

4、如权利要求3所述的车辆充电池使用状态预警装置，其特征在于：该连接端口为通用总线串行端口。

5、如权利要求2所述的车辆充电池使用状态预警装置，其特征在于：透过充电、放电时侦测对应的电压数值与内建于记忆单元的标准电压比较，透过预先设定警示单元提示告警。

6、如权利要求1所述的车辆充电池使用状态预警装置，其特征在于：该警示单元为一组发光二极管。

7、如权利要求1所述的车辆充电池使用状态预警装置，其特征在于：该警示单元为一组蜂鸣器。

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