CN202651843U - 电池监控装置、电池系统及用电设备 - Google Patents

电池监控装置、电池系统及用电设备 Download PDF

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Inventor
张卫
苏高军
林美爱
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Abstract

本实用新型公开了一种电池监控装置、电池系统及用电设备,以便能够对电池组进行监控。所述电池监控装置包括:用于检测待监控的电池组的状态信息的检测部件;用于根据电池组的状态信息来判定电池组是否出现异常,并在电池组出现异常时产生用于指示电池组的异常的告警信息的判定部件,所述判定部件连接到所述检测部件;以及用于输出电池组的状态信息和告警信息中的至少一个的通信部件,所述通信部件连接到所述判定部件;本实用新型能够实时地监控和诊断电池的运行状态,并在电池出现异常时及时发出告警信息。

Description

电池监控装置、电池系统及用电设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电池管理领域,更具体而言,涉及ー种电池监控装置、一种电池系统及ー种用电设备。
背景技术 [0002] 目前,蓄电池组广泛地应用于诸如轻型电动汽车(LEV)以及电动自行车之类的用电设备上。然而,目前的用电设备上缺乏对电池组的有效的监控装置。因此,电池组的滥用例如过充或过放会导致电池寿命的缩短。另外,电池组的异常不能及时被用电设备的使用者了解,有可能造成用电设备的损坏或用电设备使用者的人身财产损失。
实用新型内容
[0003] 鉴于现有技术的上述情况,本实用新型的目的之ー是提供ー种电池监控装置、一种电池系统及ー种用电设备,以便能够对电池组进行监控。
[0004] 根据本实用新型的一个实施例,提供了 ー种电池监控装置,其包括:用于检测待测的电池组的状态信息的检测部件;用于根据所述电池组的状态信息来判定所述电池组是否出现异常,并在所述电池组出现异常时产生用于指示所述电池组的异常的告警信息的判定部件,所述判定部件连接到所述检测部件;以及用于输出所述电池组的状态信息和告警信息中的至少ー个的通信部件,所述通信部件连接到所述判定部件。
[0005] 其中,所述检测部件包括以下中的至少ー个:
[0006] 用于检测所述电池组中每个电池模块的电压和/或所述电池组的总电压的电压检测部件;
[0007] 用于检测所述电池组的电流的电流检测部件;以及
[0008] 用于检测所述电池组中每个电池模块的温度的温度检测部件。
[0009] 其中,所述电流检测部件包括:
[0010] 用于采集所述电池组的电流检测信号的电流传感器,所述电流传感器连接至所述电池组的ー侧;
[0011] 用于根据所述电流传感器采集的电流检测信号来计算所述电池组的充放电电流的电流计算部件,所述电流计算部件通过电流检测线连接至所述电流传感器。
[0012] 其中,所述温度检测部件包括:
[0013] 用于采集所述电池组中的每个电池模块的温度检测信号的温度传感器,所述温度传感器连接至所述电池组的相应电池模块的任一端或相应电池模块的两端;
[0014] 用于根据所述温度检测信号来计算所述每个电池模块的温度的温度计算部件,所述温度计算部件通过温度检测线连接至所述温度传感器。
[0015] 其中,所述判定部件包括以下中的至少ー个:
[0016] 用于根据所述电池组中每个电池模块的电压和/或所述电池组的总电压判定是否出现电池模块的放电欠压、电池模块的充电过压、所述电池组的放电欠压、以及所述电池组的充电过压中的至少ー个的电压异常判定部件,所述电压异常判定部件连接到所述电压检测部件;
[0017] 用于根据所述电池组的电流判定是否出现所述电池组的放电电流过大和所述电池组的充电电流过大中的至少ー个的电流异常判定部件,所述电流异常判定部件连接到所述电流检测部件;
[0018] 用于根据所述电池组中每个电池模块的温度判定是否出现电池模块的温度过高和电池模块的温度不均衡中的至少ー个的温度异常判定部件,所述温度异常判定部件连接到所述温度检测部件;
[0019] 用于根据预定时间段内所述电池组中的每个电池模块的温度的变化、或在所述电池组的预定电流下所述电池组中每个电池模块的电压的变化,判定所述电池组中的相邻电池模块之间的连接线是否出现异常的电池模块连接线异常判定部件,所述电池模块连接线异常判定部件连接到所述温度检测部件,或者连接到所述电流检测部件和所述温度检测部件;
[0020] 用于根据所述电池组中每个电池模块的电压判定每个电池模块的电压检测线是否出现异常的电压检测线异常判定部件,所述电压检测线异常判定部件连接到所述电压检测部件;
[0021] 用于根据所述电池组的电流判定所述电池组的电流检测线是否出现异常的电流检测线异常判定部件,所述电流检测线异常判定部件连接到所述电流检测部件;
[0022] 用于根据所述电池组中每个电池模块的温度判定每个电池模块的温度检测线是否出现异常的温度检测线异常判定部件,所述温度检测线异常判定部件连接到所述温度检测部件;以及
[0023] 用于根据所述电池组的电压或电流计算所述电池组的荷电状态作为所述电池组的一种状态信息,井根据所述荷电状态判定是否出现所述电池组的电量过低的电量异常判定部件,所述电量异常判定部件连接到所述电压检测部件或所述电流检测部件。
[0024] 其中,所述判定部件还包括:
[0025]用于将所述电池监控装置的工作模式在正常模式和休眠模式之间切换的模式切换部件,所述模式切換模块连接至在所述休眠模式中以比在所述正常模式中低的频率检测所述电池组的状态信息或暂停检测所述电池组的状态信息的所述检测部件。
[0026] 其中,所述电池监控装置还包括:
[0027] 用于从所述通信部件接收所述电池组的状态信息和告警信息中的所述至少ー个,并可听见地和/或可视地呈现所述电池组的状态信息和告警信息中的所述至少一个的呈现部件,所述呈现部件连接到所述通信部件。
[0028] 其中,所述电池监控装置还包括:
[0029]用于存储所述电池组的状态信息和告警信息的存储部件,所述存储部件连接到所述判定部件。
[0030] 根据本实用新型的另ー个实施例,提供了ー种用电设备,包括电池组,其中,所述用电设备还包括根据本实用新型实施例提供的用于监控所述电池组电池监控装置,所述电池监控装置连接至所述电池组。
[0031 ] 其中,用电设备是轻型电动汽车或电动自行车。[0032] 根据本实用新型的另ー个实施例,提供了ー种电池系统,包括电池组,其中,所述电池系统还包括根据本实用新型实施例提供的用于监控所述电池组的电池监控装置,电池监控装置连接至所述电池组。
[0033] 其中,电池组为铅酸电池组、或者锂电池组、或者镍氢电池组。
[0034] 根据本实用新型的实施例的电池监控装置、电池系统及用电设备能够实时地监控和诊断电池的运行状态,避免电池组的例如过充或过放的情况发生,进而延长电池的使用寿命。另外,在电池出现异常时及时发出告警信息,有效避免了用电设备的损坏及減少用电设备使用者的人身财产损失。
附图说明
[0035] 本实用新型可以通过參考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分,而且用来进ー步举例说 明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中:
[0036] 图I示出根据本实用新型的一个实施例的电池监控装置的示意性框图;
[0037] 图2示出根据本实用新型的一个实施例的检测部件的示意性框图;
[0038] 图3示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在被使用时电压检测部件与电池组的连接关系的示意图;
[0039] 图4示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在被使用时电流检测部件与电池组的连接关系的示意图;
[0040] 图5示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在被使用时温度检测部件与电池组的连接关系的示意图;
[0041] 图6示出根据本实用新型的一个实施例的判定部件的示意性框图;
[0042] 图7示出根据本实用新型的另ー个实施例的电池监控装置的示意性框图;
[0043] 图8示出根据本实用新型的又一个实施例的电池监控装置的示意性框图;
[0044] 图9示出根据本实用新型的再一个实施例的电池监控装置的示意性框图;
[0045] 图10示出根据本实用新型的一个实施例的用电设备的示意性框图;
[0046] 图11示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在轻型电动车中的应用示例的不意图;
[0047] 图12示出根据本实用新型的一个实施例的电池系统的示意性框图;以及
[0048] 图13示出根据本实用新型的另ー个实施例的用电设备的示意性框图。
具体实施方式
[0049] 鉴于现有技术的上述情况,本实用新型的发明人发明了ー种电池监控装置、电池系统及用电设备,具体说明如下。
[0050] 图I示出根据本实用新型的一个实施例的电池监控装置的示意性框图。如图I所示,电池监控装置100包括检测部件110、判定部件120和通信部件130,其中,判定部件120连接到检测部件110,通信部件130连接到判定部件120。检测部件110用于检测待测的电池组的状态信息。判定部件120用于根据电池组的状态信息来判定电池组是否出现异常,并在电池组出现异常时产生用于指示电池组的异常的告警信息,通信部件130用于输出电池组的状态信息和/或告警信息;进ー步地,通信部件130输出的状态信息可以从该检测部件110或判定部件120处获取。
[0051 ] 本实用新型实施例中的电池组可以是各种类型的电池组,如铅酸电池组、锂电池组、镍氢电池组等。一个电池组可以包括一个或多个电池模块。每个电池模块可以只包括一个电池単元,也可以包括通过串联和/或并联而连接在一起的多个电池単元。以下以电池组包括多个电池模块的情况为例来对电池监控装置100的上述各个部件的功能配置进行详细描述。本领域技术人员应当了解,对于电池组只包括ー个电池模块的情况,可以将该种情况看作是电池组包括多个电池模块的情况的ー个特例,在此省略其详细描述。
[0052] 电池组的常用状态信息可以包括电压、电流和温度。相应地,检测部件110可以包括用于检测上述状态信息中的至少ー种的结构。图2示出根据本实用新型的一个实施例的检测部件的示意性框图,在图2中与图I标记相同的元件具有相似的功能,在此不再赘述。 具体地,如图2所示的实施例中,检测部件110包括电压检测部件111、电流检测部件112和温度检测部件113。电压检测部件111用于检测电池组中每个电池模块的电压和/或电池组的总电压。电流检测部件112用于检测电池组的电流。温度检测部件113用于检测电池组中每个电池模块的温度。尽管在图2中示出的检测部件110包括电压检测部件111、电流检测部件112和温度检测部件113三个检测部件,但是本领域技术人员应当理解,在本实用新型的其他实施例中,根据实际应用的需要,检测部件110可以包括电压检测部件111、电流检测部件112和温度检测部件113中的任意ー个或多个。
[0053] 以下为了说明而不是限制,结合图3-图5来说明在应用电池监控装置100来监控电池组时,电压检测部件111、电流检测部件112和温度检测部件113与电池组的连接关系。在图3-图5中,待监控的电池组P包括多个电池模块,即电池模块I、电池模块2、……、电池模块n,其中η表示电池组中具有的电池模块的个数,是大于I的正整数。
[0054] 图3示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在被使用时电压检测部件111与电池组的连接关系的示意图,在图3-图5中与图2标记相同的元件具有相似的功能,在此不再赘述。在如图3所示的示例中,检测部件110包括电压检测部件111。尽管未示出,但是本领域技术人员应当理解的是,检测部件110也可以包括电流检测部件112和/或温度检测部件113。
[0055] 如图3所示,电压检测部件111通过电压检测线分别连接到每个电池模块的两端,以检测每个电池模块的电压。例如,电压检测部件111通过连接到电池模块I的两端al和Cl的两条电压检测线来检测电池模块I的电压。电压检测部件111可以通过设置在电池组P的两端的电压检测线(未示出)来检测电池组P的总电压,还可以通过现有的任意适当的方法来測量每个电池模块的电压和电池组P的总电压,例如可以通过差分法来測量每个电池模块两端之间的差分电压和电池组P两端之间的差分电压,分别作为每个电池模块的电压和电池组P的总电压。另外,也可以通过累计多个电池模块I-η的电压来获得电池组P的总电压。
[0056] 图4示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在被使用时电流检测部件112与电池组P的连接关系的示意图。在该示例中,检测部件110包括电流检测部件112。类似地,本领域技术人员应当理解的是,检测部件110也可以包括电压检测部件111和/或温度检测部件113。
[0057] 如图4所示,设置在电池组P的ー个输出端的电流传感器112a用于采集电流检测信号,电流计算部件112b用于根据电流传感器112a采集的电流检测信号来计算电池组P的充放电电流。这里,电流传感器112a和电流计算部件112b —起构成电流检测部件112。电流传感器112a与电流计算部件112b之间的连线构成充放电流检测线(以下简称电流检测线)。作为示例而不是限制,电流传感器112a可以是霍尔传感器(Hall sensor)或者是分流器(shunt)。
[0058] 图4示出的电流检测部件112的结构仅用于说明的目的。可以使用现有技术中任意适当的电流检测技术来实现电流检测部件112,这里不再赘述。另外在图4中,电流传感器112a是串联连接在电池组的负极输出侧。应当理解,电流传感器112a也可以串联连接 在电池组的正极输出侧,工作原理与上述类似,这里不再赘述。
[0059] 图5示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在被使用时温度检测部件与电池组的连接关系的示意图。在该示例中,检测部件Iio包括温度检测部件113。类似地,应当理解,检测部件110也可以包括电压检测部件111和/或电流检测部件112。
[0060] 如图5所示,设置在每个电池模块两端的温度传感器113a用于采集每个电池模块的温度检测信号,温度计算部件113b用于根据温度检测信号来计算每个电池模块两端的温度。这里,温度传感器113a和温度计算部件113b—起构成温度检测部件113。温度传感器113a与温度计算部件113b之间的连线构成温度检测线。作为示例而不是限制,温度传感器113a可以是热敏电阻。
[0061] 图5中示出的温度检测部件113的结构仅用于说明的目的。可以使用现有技术中任意适当的温度检测技术来实现温度检测部件113,这里不再赘述。另外,在图5中,每个电池模块两端都设置了温度传感器113a,即,可以检测电池模块两端的温度,任意一端的温度都可以作为电池模块的温度。然而,应当理解,根据实际应用的需要,也可以仅在电池模块的一端设置温度传感器113a。
[0062] 判定部件120可以根据电池组的状态信息如电压、电流和温度等来判定电池组是否出现异常,并在出现异常时产生告警信息。图6示出根据本实用新型的一个实施例的判定部件的示意性框图。如图6所示,判定部件120可以包括电压异常判定部件121、电压检测线异常判定部件122、电池模块连接线异常判定部件123、电量异常判定部件124、电流异常判定部件125、电流检测线异常判定部件126、温度异常判定部件127以及温度检测线异常判定部件128,其中,电压异常判定部件121连接到电压检测部件111,电流异常判定部件122连接到电流检测部件112,温度异常判定部件127连接到温度检测部件113,电池模块连接线异常判定部件123连接到温度检测部件113或者连接到电流检测部件112和温度检测部件113,电压检测线异常判定部件122连接到电压检测部件111,电流检测线异常判定部件126连接到电流检测部件112,温度检测线异常判定部件128连接到温度检测部件113,电量异常判定部件124连接到电压检测部件111或电流检测部件112,本实用新型实施例为了图6的简要,并未将具体的连接关系在图6中显示。图6示出的示例中,判定部件120包括上述判定部件121-128。然而本领域技术人员应当理解,在本实用新型的其他实施例中,根据实际应用的需要,判定部件120可以包括上述判定部件121-128中的ー个或多个,而没有限制。以下详细描述上述判定部件121-128的操作。[0063] 电压异常判定部件121可以根据电池组中每个电池模块的电压来判定是否出现电池模块在放电过程中的欠压和/或电池模块在充电过程中的过压,并且还可以根据电池组的总电压来判定是否出现电池组在放电过程中的欠压和/或在充电过程中的过压。例如电压异常判定部件121可以通过由电流检测部件112检测到的电池组的电流方向来判定是在充电过程中还是在放电过程中。例如,电压异常判定部件121可以预先设置电池模块的放电欠压阈值、充电过压阈值和电池组的放电欠压阈值和充电过压阈值。电池模块的放电欠压阈值、充电过压阈值可以为各个电池模块所共用。当电池模块的电压在放电过程中低于电池模块的放电欠压阈值时,电压异常判定部件121判定该电池模块出现放电欠压这种异常。当电池模块的电压在充电过程中高于电池模块的充电过压阈值吋,电压异常判定部件121判定该电池模块出现充电过压。当电池组的电压在放电过程中低于电池组的放电欠压阈值时,电压异常判定部件121判定电池组出现放电欠压。当电池组的电压在充电过程中高于电池组的充电过压阈值时,电压异常判定部件121判定电池组出现充电过压。
[0064] 电流异常判定部件125可以根据电池组的电流来判定是否出现电池组的放电电流过大和/或充电电流过大。例如,电流异常判定部件125可以预先设定电池组的放电电流阈值和充电电流阈值。电流异常判定部件125通过在充电过程中将电池组的电流与充电 电流阈值相比较来判定是否出现电池组的充电电流过大,并通过在放电过程中将电池组的电流与放电电流阈值相比较来判定是否出现电池组的放电电流过大。
[0065] 温度异常判定部件127可以根据电池组中每个电池模块的温度判定是否出现电池模块的温度过高和/或电池模块的温度不均衡。例如,温度异常判定部件127可以预先设定电池模块的高温阈值和温度均衡阈值。通过将电池模块的温度与高温阈值相比较来判定是否出现温度过高,并通过将任意两个电池模块的温度差与温度均衡阈值相比较来判定是否出现温度不均衡。当两个电池模块的温度差高于温度均衡阈值时,温度异常判定部件127可以判定二者中温度较高的电池模块出现异常。另外,当温度检测部件113检测每个电池模块的两端的温度时,温度异常判定部件127还可以计算每个电池模块自身的温度差,并根据每个电池模块自身的温度差与单电池模块温差阈值的比较结果,判定电池模块是否出现热失控异常。
[0066] 电池模块连接线异常判定部件123用于根据预定时间段内电池组中的每个电池模块的温度的变化、或在电池组的预定电流下电池组中每个电池模块的电压的变化,来判定电池组中的相邻电池模块之间的连接线是否出现异常。电池模块之间的连接线松动容易引起电池模块的温度异常,例如,当电池模块在预定时间段内的变化率高于预定的温度变化率吋,电池模块连接线异常判定部件123可以判定该电池模块与相邻电池模块的连接线出现异常。或者,当在预定电流下电池模块的电压变化率高于预定的电压变化率时,电池模块连接线异常判定部件123可以判定该电池模块与相邻电池模块的连接线出现异常。
[0067] 电压检测线异常判定部件122用于根据电池组中的每个电池模块的电压判定电池模块的电压检测线是否出现异常。例如,当电池模块的电压超出电池模块的合理电压范围时,通过电压检测线异常部件122可以判定该电池模块的电压检测线出现异常,例如松动或断开。
[0068] 电流检测线异常判定部件126用于根据电池组的电流判定电池组的电流检测线是否出现异常。类似地,当电池组的电流超出电池组的合理电流范围时,电流检测线异常判定部件126可以判定电池组的电流检测线出现异常,例如松动或断开。
[0069] 温度检测线异常判定部件128用于根据电池组中每个电池模块的温度判定每个电池模块的温度检测线是否出现异常。类似地,当电池模块的温度超出电池模块的合理温度范围时,温度检测线异常判定部件128可以判定该电池模块的温度检测线出现异常,例如松动或断开。
[0070] 电量异常判定部件124用于根据电池组的电压或电流计算电池组的荷电状态(S0C),并根据荷电状态判定是否出现电池组的电量过低。例如,可以预先设定电池组的低电量阈值。当电池组的荷电状态低于低电量阈值吋,电量异常判定部件124以判定电池组的电量过低。电池组的荷电状态也可以作为电池组的一种状态信息,并由通信部件130输出。另外,可以使用现有的任意适当的方法来计算电池组的荷电状态,这里不详细描述。
[0071] 当判定电池组出现异常时,上述各个判定部件121-128均可以产生用于指示电池组的异常的相应告警信息。该告警信息可以是声音信号,也可以是诸如光信号、和/或图像信息、和/或文字信息之类的可视信号。电池组的告警信息可以通过通信部件130及时输出给相应的呈现部件或处理部件,以便能够使异常状态能够及时被了解并得到相应处理。另夕卜,电池组的状态信息也可以通过通信部件130实时输出给相应的呈现部件或处理部件,以便能够使电池组的状态能够实时被了解和/或用于其他处理。
[0072] 作为示例而不是限制,通信部件130可以包括CAN接ロ、RS485接口和RS232接ロ中的至少ー个。本领域技术人员还可以在通信部件130中使用其他任意适当的接ロ。
[0073] 在本实用新型的另ー个实施例中,电池监控装置可以包括呈现部件,以便呈现电池组的状态信息和/或告警信息。图7示出根据本实用新型的这种实施例的电池监控装置的示意性框图,在图7中与图I标记相同的元件具有相似的功能,在此不再赘述。具体地,如图7所示,电池监控装置700包括检测部件110、判定部件120、通信部件130和呈现部件140。检测部件110、判定部件120和通信部件130的功能和结构已在上述图I中进行了描述,此处不再赘述。呈现部件140用于从通信部件130接收电池组的状态信息和告警信息中的至少ー个,并可听见地和/或可视地呈现电池组的状态信息和告警信息中的所述至少ー个。
[0074] 根据告警信息的类型(声音信号、或可视信号、或其组合),呈现部件140可以是发声设备(例如,音频输出设备)、发光器件(例如,发光二极管、小灯泡等)以及显示设备(例如,显示器)等中的至少ー种。
[0075] 通过可听见地和/或可视地呈现电池组的状态信息,能够使电池组的状态信息被直观地了解。通过可听见地和/或可视地呈现电池组的告警信息,能够直观地提示电池组的异常情况,促使用户及时处理电池组的异常情况。例如,在充电过程中呈现的充电电压或电流过大以及电池模块的温度过高或温度不均衡,可以提醒用户停止充电、检查电池模块的连接等,从而避免可能的危险情况。在放电过程中呈现的放电欠压、放电电流过大、电量过低等,可以提醒用户停止电池组的放电(停止使用用电设备例如轻型电动车),及时对电池组进行充电,从而避免可能的危险情況。另外在放电和充电过程中呈现的电池模块的温度异常、连接线异常或检测线异常等,可以提醒用户及时检查电池组及检测线,避免可能的危险情況。
[0076] 图8示出根据本实用新型的又一个实施例的电池监控装置的示意性框图。在该实施例中,与图I所示的电池监控装置100相比,电池监控装置800还包括存储部件150,存储部件150连接到判定部件120,用于存储电池组的状态信息和告警信息。电池监控装置800中的其他部件与图I所示的相同,这里不再重复描述。通过存储部件150存储电池组的状态信息和告警信息,可以在电池组的维修时方便检查历史数据,从而能够进行快速准确的维修。
[0077] 为了减少电池监控装置的耗电量,可以为电池监控装置设置两种工作模式:正常模式和休眠模式。在正常模式中,电池监控装置可以以正常或较高的频率对电池组的状态信息进行检测,从而基本上实时地电池组的状态信息。在休眠模式中,电池监控装置可以暂停或以较低的频率对电池组的状态信息进行检测,以降低耗电量。图9示出根据本实用新型的这种实施例的电池监控装置的示意性框图。如图9所示,电池监控装置900包括检测部件110、判定部件120和通信部件130,其中判定部件120还包括模式切换部件129,模式切换部件129连接到检测部件110。检测部件110和通信部件130的功能和结构以及判定部件120的其他功能和结构已在图I所示实施例进行描述,这里不再重复描述。模式切换部件129用于将电池监控装置的工作模式在正常模式和休眠模式之间切换,在休眠模式 中,检测部件110以比在正常模式中低的频率检测电池组的状态信息。
[0078] 可以通过外部触发信号来控制模式切换部件129对工作模式的切换,或者,也可以通过判定部件120根据状态信息和/或告警信息来确定工作模式的切换时机,从而控制模式切换部件129对工作模式的切换。
[0079] 应当理解,模式切换部件129也可以设置在判定部件120之外,单独作为电池监控装置900的一个部件,其功能不变,这里不再详细描述。
[0080] 上述电池监控装置中各个组成部件、单元可以通过固件、硬件或其组合的方式进行配置。配置可使用的具体手段或方式为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。
[0081] 根据本实用新型的实施例的电池监控装置可以应用于使用电池组的各种用电设备上。图10示出根据本实用新型的一个实施例的用电设备的示意性框图。本领域技术人员应当理解,为了不模糊本实用新型的精神和范围,在图10中省略了用电设备的其它可能部件。如图10所示,用电设备1000包括电池组1010和电池监控装置1020,电池组1010与电池监控装置1020相连接。其中,电池监控装置1020可以是根据本实用新型的上述任一实施例的电池监控装置。用电设备1000可以是例如轻型电动汽车或电动自行车等。电池组1010可以是任何类型的电池组,如铅酸电池组、锂电池组、镍氢电池组等。
[0082] 为了说明的目的而不是为了限制,图11示出根据本实用新型的实施例的电池监控装置在作为用电设备的示例的轻型电动车中的应用示例的示意图。如图11所示,在轻型电动车1100中,电池监控装置1020用于监控电池组1010。电池监控装置1020可以将电池组1010的例如状态信息例如通过RS232接口输出到汽车仪表区,以便在汽车仪表区显示例如电池组总电压、电池模块电压、电池组电流、荷电状态等信息;可以将电池组1010的例如告警信息例如通过RS232接口输出到电池安全LED指示区,以便通过LED指示电池组的各种告警信息;还可以将电池组1010的状态信息和/或告警信息例如通过CAN接口输出到整车控制器,以便整车控制器根据状态信息和/或告警信息进行相应的处理,例如控制充电器的充电速度或停止充电器的充电、控制车速以使该轻型电动车减速或停止等。在该示例中,由车载备用电源(例如车载12V电源)对电池监控装置1020进行供电。备用电源点火信号可以用于控制车载备用电源对电池监控装置1020的供电,或者在电池监控装置1020具有模式切换部件的情况下,用于控制电池监控装置1020的模式切换部件进行工作模式的切换。
[0083] 根据本实用新型的实施例的电池监控装置还可以与各种电池组一起组成电池系统。图12示出根据本实用新型的一个实施例的电池系统的示意性框图。本领域技术人员应当理解,为了不模糊本实用新型的精神和范围,在图12中省略了电池系统的其它可能部件。如图12所示,电池系统1200包括电池组1210和电池监控装置1220,电池组1210与电池监控装置1220相连接。其中,电池监控装置1220可以是根据本实用新型的上述任一实施例的电池监控装置。电池组1210可以是任何类型的电池组,如铅酸电池组、锂电池组、镍氢电池组等。
[0084] 根据本实用新型的电池系统可以作为供电单元应用于用电设备上。图13示出根 据本实用新型的另一个实施例的用电设备的示意性框图。本领域技术人员应当理解,为了不模糊本实用新型的精神和范围,在图13中省略了用电设备的其它可能部件。在该实施例中,用电设备1300包括根据本实用新型的实施例的电池系统1200。用电设备1300可以例如是轻型电动汽车或电动自行车等。
[0085] 在上面对本实用新型具体实施例的描述中,针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
[0086] 本实用新型的优点在于能够实时地监控和诊断电池的运行状态,避免电池组的例如过充或过放的情况发生,进而延长电池的使用寿命。另外,并在电池出现异常时及时发出告警信息有效避免了用电设备的损坏及减少用电设备使用者的人身财产损失。
[0087] 以上虽然结合附图详细描述了本实用新型的实施例,但是应当明白,上面所描述的实施方式只是用于说明本实用新型,而并不构成对本实用新型的限制。对于本领域的技术人员来说,可以对上述实施方式做出各种修改和变更而没有背离本实用新型的实质和范围。因此,本实用新型的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (12)

1. ー种电池监控装置,其特征在于,包括: 用于检测待监控的电池组的状态信息的检测部件; 用于根据所述电池组的状态信息来判定所述电池组是否出现异常,并在所述电池组出现异常时产生用于指示所述电池组的异常的告警信息的判定部件,所述判定部件连接到所述检测部件;以及 用于输出所述电池组的状态信息和/或告警信息的通信部件,所述通信部件连接到所述判定部件。
2.根据权利要求I所述的电池监控装置,其特征在于,所述检测部件至少包括以下中的ー个: 用于检测所述电池组中每个电池模块的电压和/或所述电池组的总电压的电压检测 部件; 用于检测所述电池组的电流的电流检测部件;以及 用于检测所述电池组中每个电池模块的温度的温度检测部件。
3.根据权利要求2所述的电池监控装置,其特征在于,所述电流检测部件包括: 用于采集所述电池组的电流检测信号的电流传感器,所述电流传感器连接至所述电池组的ー侧; 用于根据所述电流传感器采集的电流检测信号来计算所述电池组的充放电电流的电流计算部件,所述电流计算部件通过电流检测线连接至所述电流传感器。
4.根据权利要求2所述的电池监控装置,其特征在于,所述温度检测部件包括: 用于采集所述电池组中的每个电池模块的温度检测信号的温度传感器,所述温度传感器连接到所述电池组的相应电池模块的任一端或相应电池模块的两端; 用于根据所述温度检测信号来计算所述每个电池模块的温度的温度计算部件,所述温度计算部件通过温度检测线连接到所述温度传感器。
5.根据权利要求2所述的电池监控装置,其特征在于,所述判定部件至少包括以下中的ー个: 用于根据所述电池组中每个电池模块的电压和/或所述电池组的总电压判定是否出现电池模块的放电欠压、电池模块的充电过压、所述电池组的放电欠压、以及所述电池组的充电过压中的至少ー个的电压异常判定部件,所述电压异常判定部件连接到所述电压检测部件; 用于根据所述电池组的电流判定是否出现所述电池组的放电电流过大和所述电池组的充电电流过大中的至少ー个的电流异常判定部件,所述电流异常判定部件连接到所述电流检测部件; 用于根据所述电池组中每个电池模块的温度判定是否出现电池模块的温度过高和电池模块的温度不均衡中的至少ー个的温度异常判定部件,所述温度异常判定部件连接到所述温度检测部件; 用于根据预定时间段内所述电池组中的每个电池模块的温度的变化、或在所述电池组的预定电流下所述电池组中每个电池模块的电压的变化,判定所述电池组中的相邻电池模块之间的连接线是否出现异常的电池模块连接线异常判定部件,所述电池模块连接线异常判定部件连接到所述温度检测部件,或者连接到所述电流检测部件和所述温度检测部件;用于根据所述电池组中每个电池模块的电压判定每个电池模块的电压检测线是否出现异常的电压检测线异常判定部件,所述电压检测线异常判定部件连接到所述电压检测部件; 用于根据所述电池组的电流判定所述电池组的电流检测线是否出现异常的电流检测线异常判定部件,所述电流检测线异常判定部件连接到所述电流检测部件; 用于根据所述电池组中每个电池模块的温度判定每个电池模块的温度检测线是否出现异常的温度检测线异常判定部件,所述温度检测线异常判定部件连接到所述温度检测部件;以及 用于根据所述电池组的电压或电流计算所述电池组的荷电状态作为所述电池组的一种状态信息,井根据所述荷电状态判定是否出现所述电池组的电量过低的电量异常判定部件,所述电量异常判定部件连接到所述电压检测部件或所述电流检测部件。
6.根据权利要求I所述的电池监控装置,其特征在于,所述判定部件还包括: 用于将所述电池监控装置的工作模式在正常模式和休眠模式之间切换的模式切換部件,所述模式切換模块连接到所述检测部件。
7.根据权利要求I至6中任ー项所述的电池监控装置,其特征在于,所述电池监控装置还包括: 用于从所述通信部件接收所述电池组的状态信息和告警信息中的所述至少ー个,并可听见地和/或可视地呈现所述电池组的状态信息和告警信息中的所述至少ー个的呈现部件,所述呈现部件连接到所述通信部件。
8.根据权利要求I至6中任ー项所述的电池监控装置,其特征在于,所述电池监控装置还包括: 用于存储所述电池组的状态信息和告警信息的存储部件,所述存储部件连接到所述判定部件。
9. ー种用电设备,包括电池组,其特征在于,所述用电设备设置有如权利要求I所述的用于监控所述电池组电池监控装置,所述电池监控装置连接至所述电池组。
10.根据权利要求9所述的用电设备,其特征在于,所述用电设备是轻型电动汽车或电动自行车。
11. ー种电池系统,包括电池组,其特征在于,所述电池系统还包括如权利要求I所述的用于监控所述电池组的电池监控装置,所述电池监控装置连接至所述电池组。
12.根据权利要求11所述的电池系统,其特征在于,所述电池组为铅酸电池组、或者锂电池组、或者镍氢电池组。
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