CN207675902U - 一种高压电池包状态监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压电池包状态监控装置，其包括主控制器、电源模块、数据格式转换模块、数据筛选模块、CAN模块以及数据采集模块；所述电源模块、数据格式转换模块分别与所述主控制器连接；所述数据筛选模块与所述数据格式转换模块连接；所述CAN模块、数据采集模块分别与所述数据筛选模块连接；所述监控装置还包括网络传输模块，所述网络传输模块与所述主控制器连接。通过本技术方案，可以实现从多角度、得到多方实时了解到监控高压电池包的状态，提高监控的效果和质量，从而提高电池包运行的安全性。

Description

一种高压电池包状态监控装置

技术领域

本实用新型涉及电池包监控技术领域，尤其涉及一种高压电池包状态监控装置。

背景技术

随着电动车的不断发展，电动车所使用的电池包向高工作电压，高能量发展。在电动车生产工作中，需要大量、长期存储电池包；电池包在存储过程中对环境和电池包自身状态要求比较严苛，长期在不适宜环境下存储可能导致电池包性能下降，乃至引起电池包起火或爆炸，存在安全隐患。因此，如何对高压电池的状态进行更好的监控成为了该技术领域的重要问题。

通常的监控当中，防范上述问题的方法是操作人员使用红外测温设备，定时对试验后零件进行检查。但是，通过人工周期检查，不具备实时性，并且在人员靠近电池包检查时被检查电池包存在处于起火或爆炸的临界点的可能，因此可能对检查人员造成人身伤害。

中国实用新型专利CN 201860127 U公开了一种镍氢电池包监控系统，镍氢电池包内设置有温度传感器，所述的温度传感器与温度采集接口的输入端连接，数据采集与处理模块的输入端的与温度采集接口的输出端连接，其输出端与CAN-BUS通信模块的输入端连接。其优点在于，通过电池包温度的采集，对电池包的温度状态进行监控，实现了电池的预警功能，增加了汽车镍氢电池的安全稳定性。

但是，这种监控系统仅通过温度传感器感应监控电池的温度。并未对其他状态设置相应的传感器进行监控，使得监控效果单一，未能全面监控高压电池的状态，其安全性仍较为欠缺；另外现有技术缺乏将监控结果上传网络的方案，使得监控情况不能实时得到多方的了解，影响监控的效果。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型所解决的技术问题是一种能够从多角度、得到多方实时了解到监控高压电池包状态，从而提高电池包运行的安全性的监控装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案内容具体如下：

一种高压电池包状态监控装置，其包括主控制器、电源模块、数据格式转换模块、数据筛选模块、CAN模块以及数据采集模块；

所述电源模块、数据格式转换模块分别与所述主控制器连接；所述数据筛选模块与所述数据格式转换模块连接；所述CAN模块、数据采集模块分别与所述数据筛选模块连接；

所述监控装置还包括网络传输模块，所述网络传输模块与所述主控制器连接。

为解决上述所提到的不能及时、实时地将数据传输到其他终端进行监控的技术问题，发明人在高压电池包状态监控装置中加入了与主控制器相连接的网络传输模块，将格式转换完成的数据传输到因特网上的指定终端上，从而达到及时、实时地在各个终端均可实现监控高压电池系统的效果，从而提高高压电池包的运行安全性能。

需要说明的是，所述CAN模块与主控制器相连，接收电池包内电池控制器相关数据，并将接收到的数据传输给数据筛选模块。

需要说明的是，所述数据筛选模块将数据采集模块和CAN模块传入的数据按程序设定进行筛选，将筛选后的数据发送给数据格式转换模块。

需要说明的是，所述数据转换模块与主控制器相连接；数据转换模块将数据筛选模块传入的完成筛选的数据，按程序设定进行数据格式转换，并将完成格式转换的数据传入主控制器。

优选地，所述网络传输模块是以太网模块。

优选地，其还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述主控制器连接。

需要说明的是，所述数据存储模块与主控制器相连，当网络传输模块通信出现中断时，主控制器将网络中断期间的数据存储在数据存储模块中，待通信恢复后，将存储数据传输到因特网上的指定终端上，这样可以避免数据的丢失，导致后续监控数据的不完整，从而提高监控质量和效果。

更优选地，所述数据存储模块还包括SD卡接口和/或TF卡接口和/或USB接口。

需要说明的是，数据存储模块将网络中断期间采集到的数据存储在板载存储芯片中，或外设的SD存储卡、TF存储卡、U盘等数据存储介质中，因此需要在数据存储模块设置相应的SD卡接口和/或TF卡接口和/或USB接口。

优选地，其还包括充电模块，所述充电模块与所述主控制器连接。

需要说明的是，所述充电模块与主控制器相连，由主控制器控制充电模块工作状态，并为被监控电池包进行充电。

在具体的实施方式中，主控制器将CAN采集到电池包内部信息与用户设定阈值进行比较，如果电池包实际参数低于设定阈值，主控制器控制充电模块启动工作，为被存储电池包充电；当电池包电量达到用户设定上限时关闭充电控制模块。

优选地，所述数据采集模块模拟信号采集模块/震动传感器和/或烟雾传感器和/或湿度传感器。

需要说明的是，除了电池包的电压和温度信号的检测，在另一种优选的实施方式当中，监控装置内还可以设有震动传感器、烟雾传感器、湿度传感器中的一种或者多种，以监控电池包的震动情况、烟雾情况以及湿度情况，并将监控结果以信号的形式发送给监控终端。

更优选地，模拟信号采集模块包括ADC模块和隔离模块。

需要说明的是，所述ADC模块将所采集的温度和电压模拟信号转换为数字信号，再通过隔离模块传给数据筛选模块。

需要说明的是，所述隔离模块的作用在于包括：

(1)解决共地、避免干扰。在大型项目改造中，经常遇到不同设备之间的共地问题，这也是产生信号干扰设备之间无法正常采集和处理的原因。此时用户需要采用一种高密度、DIN导轨安装的低成本，高性能的仪表解决这一问题最行之有效的方法就是：安装一台无缘隔离器，它具有无需供电，高隔离的输出通道，同时它具有价位低，高密度的安装方式，简单易行的接线方式等优势；

(2)两地共享过程信号。有时，用户需要在两个不同的地方同时监测一路现场信号，最简单、经济的方法就是：安装一个一进两出的隔离分配器，它不仅可以隔离地回路，电机噪音及一些电子产品所造成的干扰，而且将一路信号分配成两路至四路相同或者不同的信号，这两路信号可送到不同的两个接收设备，进行监测、记录或控制；

(3)增强带负载能力。有时，用户需要在回路中再加一个250欧姆的负载，但是这样超过了最大回路负载600欧姆，现在最简单经济的方法就是：安装一个地输入阻抗(100欧姆)高驱动负载能力(500欧姆)的2线制ECT，这样可以增强回路的负载能力，可以类似PID控制器及其它扩展场合找到空间。

更优选地，所述ADC模块包括温度测量通道和/或电压测量通道。

需要说明的是，通过为被监控的电池包的电压和温度连接采集器，从而可以以多种通信形式将所采集的电池包的电压和温度信号传送给监控终端，监控终端可以实时监控被采集的电池包的电压和温度是否正常，并将采集到的数据经过筛选和格式转换后发送到因特网上的指定终端设备上。避免电池包过电压或超温度存储，所给用户带来潜在的设备损坏乃至于起火、爆炸等风险。

优选地，其还包括人机交互模块。

更优选地，所述人机交互模块包括显示器和/或键盘和/或鼠标。

需要说明的是，人机交互界面设有显示器、键盘和鼠标当中的一种或者多种，用于设定监控器的运行参数。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的高压电池包状态监控装置，加入了与主控制器相连接的网络传输模块，将格式转换完成的数据传输到因特网上的指定终端上，从而达到及时、实时地在各个终端均可实现监控高压电池系统的效果，从而提高高压电池包的安全性能；

2、本实用新型的高压电池包状态监控装置，包括所述数据存储模块，当网络传输模块通信出现中断时，主控制器将网络中断期间的数据存储在数据存储模块中，待通信恢复后，将存储数据传输到因特网上的指定终端上，这样可以避免数据的丢失，导致后续监控数据的不完整，从而提高监控质量和效果；

3、本实用新型的高压电池包状态监控装置，ADC模块包括温度测量通道和/或电压测量通道，可以以多种通信形式将所采集的电池包的电压和温度信号传送给监控终端，监控终端可以实时监控被采集的电池包的电压和温度是否正常，并将采集到的数据经过筛选和格式转换后发送到因特网上的指定终端设备上；避免电池包过电压或超温度存储，所给用户带来潜在的设备损坏乃至于起火、爆炸等风险；

4、本实用新型的高压电池包状态监控装置，设有震动传感器、烟雾传感器、湿度传感器中的一种或者多种，以监控电池包的震动情况、烟雾情况以及湿度情况，并将监控结果以信号的形式发送给监控终端。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型高压电池包状态监控装置的第一种较优选实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型高压电池包状态监控装置的第二种较优选实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型高压电池包状态监控装置的第三种较优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

实施例1

如图1所示是本实用新型高压电池包状态监控装置的第一种较优选实施方式的结构示意图，也是本实用新型技术方案的基础实施方式。在图1所展示的高压电池包状态监控装置当中，其包括主控制器、电源模块、数据格式转换模块、数据筛选模块、CAN模块以及数据采集模块；所述电源模块、数据格式转换模块分别与所述主控制器连接；所述数据筛选模块与所述数据格式转换模块连接；所述CAN模块、数据采集模块分别与所述数据筛选模块连接；所述监控装置还包括作为网络传输模块的以太网模块，所述以太网模块与所述主控制器连接。

上述为本技术方案的基础实施方式。在此实施方式当中，所述CAN模块与主控制器相连，接收电池包内电池控制器相关数据，并将接收到的数据传输给数据筛选模块；所述数据筛选模块将数据采集模块和CAN模块传入的数据按程序设定进行筛选，将筛选后的数据发送给数据格式转换模块；所述数据转换模块与主控制器相连接；数据转换模块将数据筛选模块传入的完成筛选的数据，按程序设定进行数据格式转换，并将完成格式转换的数据传入主控制器。

通过本技术方案，特别是在监控装置汇总加入了与主控制器相连接的网络传输模块，将格式转换完成的数据传输到因特网上的指定终端上，从而达到及时、实时地在各个终端均可实现监控高压电池系统的效果，从而可以解决目前电池包状态监控装置不能够及时、实时地将数据传输到其他终端进行监控的技术问题，从而达到提高高压电池包的安全性能的技术目的。

实施例2

本实施例是本实用新型高压电池包状态监控装置的第二种优选实施方式，也是上述实施例1的更优选实施方式。本实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例增加了若干种更优选的实施方案。除所包含的上述实施例1所提到的必要模块之外，如图2所示，其还包括：

数据存储模块，所述数据存储模块与所述主控制器连接。所述数据存储模块与主控制器相连，当网络传输模块通信出现中断时，主控制器将网络中断期间的数据存储在数据存储模块中，待通信恢复后，将存储数据传输到因特网上的指定终端上，这样可以避免数据的丢失，导致后续监控数据的不完整，从而提高监控质量和效果。在一种更为具体，更为优选的实施方式当中，所述数据存储模块还包括SD卡接口和/或TF卡接口和/或USB接口。数据存储模块将网络中断期间采集到的数据存储在板载存储芯片中，或外设的SD存储卡、TF存储卡、U盘等数据存储介质中，因此需要在数据存储模块设置相应的SD卡接口和/或TF卡接口和/或USB接口。

充电模块，所述充电模块与所述主控制器连接。所述充电模块与主控制器相连，由主控制器控制充电模块工作状态，并为被监控电池包进行充电。在具体的实施方式中，主控制器将CAN采集到电池包内部信息与用户设定阈值进行比较，如果电池包实际参数低于设定阈值，主控制器控制充电模块启动工作，为被存储电池包充电；当电池包电量达到用户设定上限时关闭充电控制模块。

人机交互模块，所述人机交互模块包括显示器和/或键盘和/或鼠标。在更具体的实施方式当中，人机交互界面设有显示器、键盘和鼠标当中的一种或者多种，用于设定监控器的运行参数。

在本实施例当中，监控装置包括上述所有模块。但在其他的优选实施方式当中，上述模块可以只设有一种或者多种，根据实际需要而定。

其余实施方式与上述实施例相同，在此不再累述。

实施例3

本实施例是本实用新型高压电池包状态监控装置的第三种优选实施方式，也是在上述实施例的基础之上更为优选的实施方式。下面以在实施例2的基础之上为例进行说明，如图3所示，所述监控装置的所述数据采集模块包括模拟信号采集模块。模拟信号采集模块包括ADC模块和隔离模块(图中未示出)。所述ADC模块将所采集的温度和电压模拟信号转换为数字信号，再通过隔离模块传给数据筛选模块。

其中，作为一种优选的实施方式，所述ADC模块包括温度测量通道和/或电压测量通道。通过为被监控的电池包的电压和温度连接采集器，从而可以以多种通信形式将所采集的电池包的电压和温度信号传送给监控终端，监控终端可以实时监控被采集的电池包的电压和温度是否正常，并将采集到的数据经过筛选和格式转换后发送到因特网上的指定终端设备上。避免电池包过电压或超温度存储，所给用户带来潜在的设备损坏乃至于起火、爆炸等风险。

作为一种更优选的实施方式，所述数据采集模块还包括震动传感器和/或烟雾传感器和/或湿度传感器。监控装置内还可以设有震动传感器、烟雾传感器、湿度传感器中的一种或者多种，以监控电池包的震动情况、烟雾情况以及湿度情况，并将监控结果以信号的形式发送给监控终端。

其余实施方式与上述实施例相同，在此不再累述。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高压电池包状态监控装置，其特征在于，其包括主控制器、电源模块、数据格式转换模块、数据筛选模块、CAN模块以及数据采集模块；

所述电源模块、数据格式转换模块分别与所述主控制器连接；所述数据筛选模块与所述数据格式转换模块连接；所述CAN模块、数据采集模块分别与所述数据筛选模块连接；

所述监控装置还包括网络传输模块，所述网络传输模块与所述主控制器连接。

2.如权利要求1所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，所述网络传输模块是以太网模块。

3.如权利要求1所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，其还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述主控制器连接。

4.如权利要求3所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，所述数据存储模块还包括SD卡接口和/或TF卡接口和/或USB接口。

5.如权利要求1所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，其还包括充电模块，所述充电模块与所述主控制器连接。

6.如权利要求1所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，所述数据采集模块包括模拟信号采集模块/震动传感器和/或烟雾传感器和/或湿度传感器。

7.如权利要求6所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，所述模拟信号采集模块包括ADC模块和隔离模块。

8.如权利要求7所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，所述ADC模块包括温度测量通道和/或电压测量通道。

9.如权利要求1所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，其还包括人机交互模块。

10.如权利要求9所述的高压电池包状态监控装置，其特征在于，所述人机交互模块包括显示器和/或键盘和/或鼠标。