CN210881686U - 带语音播报功能的电池管理装置和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带语音播报功能的电池管理装置和电动汽车，其中，带语音播报功能的电池管理装置包括电池组、控制器和语音模块，电池组包括多个电池模组和与电池模组对应设置的多个采集模块，每一采集模块用于采集对应的电池模组的工作参数，控制器将采集到的电池模组的工作参数与预设工作参数阈值进行比较，在电池模组的工作参数在预设工作参数阈值外时，输出对应的指示信号至语音模块，语音模块根据指示信号进行语音播报，在驾驶员驾驶电动汽车时，可通过语音播报的语音信息获取电池的故障状态，进而采取相应的保护措施，从而解决了驾驶员在行驶电动汽车无法及时获取电池的故障状态，导致驾驶安全性低的问题。

Description

带语音播报功能的电池管理装置和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种带语音播报功能的电池管理装置和电动汽车。

背景技术

随着新能源行业的蓬勃发展，各式各样的电动汽车已经出现在人们的日常生活场景中。在享受电动汽车带来便利的同时，消费者最关心与担忧的还是动力电池安全问题。

目前传统设计中，电池管理系统将电池信息及电池故障状态通过CAN总线传送至整车控制器及仪表，整车控制器再依据故障级别进行相关处理。而汽车驾驶员获取电池故障状态则通过汽车仪表盘，汽车在实际行驶过程中驾驶员不可能每时每刻会关注着仪表盘，当电池已经处于故障状态，而驾驶员专注于路况未能及时关注仪表盘时，易造成驾驶员、汽车、动力电池等一系列的安全问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种带语音播报功能的电池管理装置，旨在解决驾驶员在行驶电动汽车无法及时获取电池的故障状态，导致驾驶安全性低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的带语音播报功能的电池管理装置包括电池组、控制器和语音模块，所述电池组包括多个电池模组和与所述电池模组对应设置的多个采集模块；

多个所述采集模块和所述语音模块分别与所述控制器电性连接；

每一采集模块，用于采集对应的所述电池模组的工作参数；

所述控制器，用于将所述电池模组的工作参数与预设工作参数阈值进行比较，在所述电池模组的工作参数在所述预设工作参数阈值外时，输出对应的指示信号至所述语音模块；

所述语音模块，用于根据所述指示信号进行语音播报。

优选地，所述采集模块包括电流采集模块、电压采集模块和温度采集模块，所述电流采集模块、所述电压采集模块和所述温度采集模块分别与所述控制器连接；

所述电压采集模块，用于采集所述电池模组的工作电压，并输出电压信号至所述控制器；

所述电流采集模块，用于采集所述电池模组的工作电流，并输出电流信号至所述控制器；

所述温度采集模块，用于采集所述电池模组的工作温度，并输出温度信号至所述控制器。

优选地，所述语音模块包括语音芯片和扬声器；

所述语音芯片的信号输入端与所述控制器的信号端连接，所述语音芯片的信号输出端与所述扬声器的信号端连接；

所述语音芯片，用于根据所述控制器输出的触发信号提取对应的故障提示语音，并将所述故障提示语音发送至所述扬声器进行播放。

优选地，所述语音模块还包括用于导入音频数据的USB模块、用于分区存储所述音频数据的数据存储器、用于对所述故障提示语音进行音频解码的音频解码器和用于对解码后的故障提示语音进行功率放大的功率放大器；

所述USB模块的信号端、所述数据存储器的信号端、所述音频解码器输入端分别与所述语音芯片的信号端连接，所述功率放大器的输入端与所述音频解码器的输出端连接，所述功率放大器的输出端与所述扬声器的信号端连接。

优选地，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括多个用于检测所述电池模组相对于水平面的倾斜角度并输出位置检测信号的角度检测模块，所述角度检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

所述控制器，还用于在所述电池模组相对于水平面的倾斜角度大于预设倾斜角度时，输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

优选地，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括用于检测电池组烟雾并输出烟雾检测信号的烟雾检测模块，所述烟雾检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

所述控制器，还用于在所述电池组烟雾大于预设烟雾报警值时输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

优选地，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括至少一个漏液检测模块，所述漏液检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

漏液检测模块，用于在所述电池组或者所述电池模组发生漏液时输出漏液检测信号；

所述控制器，还用于在获取到所述漏液检测信号时输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

优选地，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括用于检测电池组绝缘性能并输出绝缘检测信号的绝缘检测模块，所述绝缘检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

所述控制器，还用于在所述绝缘检测信号对应的绝缘检测值大于预设绝缘值时输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

优选地，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括通讯模块，所述控制器通过所述通讯模块与车载终端连接并将所述电池组的工作参数和检测信号发送至所述车载终端。

本实用新型还提出一种电动汽车，该电动汽车包括如上所述的带语音播报功能的电池管理装置

本实用新型技术方案通过采用电池组、控制器和语音模块组成带语音播报功能的电池管理装置，电池组包括多个电池模组和与电池模组对应设置的多个采集模块，每一采集模块用于采集对应的电池模组的工作参数，控制器将采集到的电池模组的工作参数与预设工作参数阈值进行比较，在电池模组的工作参数在预设工作参数阈值外时，输出对应的指示信号至语音模块，语音模块根据指示信号进行语音播报，在驾驶员驾驶电动汽车时，可通过语音播报的语音信息获取电池的故障状态，进而采取相应的保护措施，从而解决了驾驶员在行驶电动汽车无法及时获取电池的故障状态，导致驾驶安全性低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型带语音播报功能的电池管理装置一实施例的模块示意图；

图2为本实用新型带语音播报功能的电池管理装置中采集模块一实施例的模块示意图；

图3为本实用新型带语音播报功能的电池管理装置中语音模块一实施例的模块示意图；

图4为本实用新型带语音播报功能的电池管理装置中语音模块另一实施例的模块示意图；

图5为本实用新型带语音播报功能的电池管理装置另一实施例的模块示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为：包括三个并列的方案，以“A/B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案，另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种带语音播报功能的电池管理装置100，用于电动汽车。

如图1所示，图1为本实用新型带语音播报功能的电池管理装置一实施例的模块示意图，本实施例中，带语音播报功能的电池管理装置100包括电池组30、控制器10和语音模块20，电池组30包括多个电池模组32和与电池模组32对应设置的多个采集模块31；

多个采集模块31和语音模块20分别与控制器10电性连接；

每一采集模块31，用于采集对应的电池模组32的工作参数；

控制器10，用于将电池模组32的工作参数与预设工作参数阈值进行比较，在电池模组32的工作参数在预设工作参数阈值外时，输出对应的指示信号至语音模块20；

语音模块20，用于根据指示信号进行语音播报。

本实施例中，电池模组32可通过串并联的方式组成电池组30，同样电池模组32内可包括至少一个串并联连接的单体电池，电池模组32个数不限定，根据电动汽车的能耗和功率进行设置。

采集模块31可包括多个采集电路或者传感器，例如温湿度传感器、电压传感器、电流传感器等，可用于采集电池模组32在充放电时的电流、电压，以及温度，或者电池模组32所处环境温度、倾斜角度等，采集模块31分别采集电池模组32的工作参数，并反馈对应的采样信号至控制器10，控制器10接收各采样信号，并对各采样信号表征的工作参数与预设工作参数阈值进行比较，当各工作参数均在预设工作参数阈值内时，表示当前电池组30工作正常，不进行语音播报，当各工作在预设工作参数阈值外时，表示当前电池组30工作异常，此时对于驾驶而言存在一定的危险性，控制器10根据比较结果判断出电池模组32的具体故障问题，例如电池模组32的放电电流过高，则输出对应的指示信号至语音模块20，以使语音模块20根据指示信号对应发出故障提示语音进行语音播报，其中，语音模块20内存相应的故障语音数据，故障语音数据与指示信号一一匹配。

此外，控制器10还可根据比较结果判断出电池模组32的故障等级，根据故障等级对应输出指示信号至语音模块20，从而播报出对应等级的故障提示语音，例如当电池模组32温度过高时，播报一级故障，当电池模组32绝缘故障时，播放更高等级的二级故障，从而提醒驾驶员采取相应的应急措施，控制器10控制语音模块20的具体方式不做具体限定，可根据需求进行设置。

控制器10可为微处理器、CPU、单片机等等，根据采集模块31采集的工作参数对应输出指示信号至语音模块20。

语音模块20可为MP3语音模块、MP3音乐模块等，分别包括一语音芯片21和扬声器22，语音芯片21内可预存相应的音频数据。

本实用新型技术方案通过采用电池组30、控制器10和语音模块20组成带语音播报功能的电池管理装置100，电池组30包括多个电池模组32和与电池模组对应设置的多个采集模块31，每一采集模块31用于采集对应的电池模组32的工作参数，控制器10将采集到的电池模组32的工作参数与预设工作参数阈值进行比较，在电池模组32的工作参数在预设工作参数阈值外时，输出对应的指示信号至语音模块20，语音模块20根据指示信号进行语音播报，在驾驶员驾驶电动汽车时，可通过语音播报的语音信息获取电池的故障状态，进而采取相应的保护措施，从而解决了驾驶员在行驶电动汽车无法及时获取电池的故障状态，导致驾驶安全性低的问题。

在一实施例中，如图2所示，采集模块31至少包括电流采集模块311、电压采集模块312和温度采集模块313，电流采集模块311、电压采集模块312和温度采集模块313分别与控制器10连接；

电压采集模块312，用于采集电池模组32的工作电压，并输出电压信号至控制器10；

电流采集模块311，用于采集电池模组32的工作电流，并输出电流信号至控制器10；

温度采集模块313，用于采集电池模组32的工作温度，并输出温度信号至控制器10。

本实施例中，电流采集模块311可包括采样电阻，通过对采样电阻两端的电压进行采样，从而获取电池模组32或者电池组30的充电或者放电的电流，同时将采样到的电流采样信号发送至控制器10，控制器10可对电流采样信号进行AD转换，从而获取电池模组32充放电时的电流参数。

同时，电压采集模块312可由分压电阻或者电压互感器组成，每一电压采集模块312对每一单体电池进行电压采样，控制器10获取多个电压采样信号，并对多个电压采样信号进行计算获取电池模组32的总电压，从而无需额外设置电压采集模块312以获取电池模组32的总电压，减少设计成本。

以及温度采集模块313可为温度传感器，温度传感器可贴设在单体电池表面，控制器10根据温度传感器反馈的温度信号确定每一单体电池电压，同时，还可在电池模组32所处的环境处设置一个或者多个温度采集模块313，用于采样电池模组32的环境温度，提高监测精度，避免电池温度和/或环境温度过高造成电池损坏。

控制器10根据电流采集模块311、电压采集模块312和温度采集模块313采集的工作参数对应输出指示信号控制语音模块20进行故障指示播报，从而提醒驾驶员。

在一实施例中，如图3所示，语音模块20包括语音芯片21和扬声器22；

语音芯片21的信号输入端与控制器10的信号端连接，语音芯片21的信号输出端与扬声器22的信号端连接；

语音芯片21，用于根据控制器10输出的触发信号提取对应的故障提示语音，并将故障提示语音发送至扬声器22进行播放。

本实施例中，控制器10接收采集模块31发送的电池状态信息，依此判断电池是否发生故障，并将电池故障按照严重程度依次分为一、二、三……N个级别，并将具体故障信息分配故障代码1、2、3……n。当判断电池模组32发生N级故障时，控制器10发出对应等级的指示信号至语音芯片21，语音芯片21对应获取N块地址中的某段音频数据，将这段音频数据通过扬声器22将故障信息播报出。

在一实施例中，如图4所示，语音模块20还包括用于导入音频数据的USB模块23、用于分区存储音频数据的数据存储器24、用于对故障提示语音进行音频解码的音频解码器25和用于对解码后的故障提示语音进行功率放大的功率放大器26；

USB模块23的信号端、数据存储器24的信号端、音频解码器25输入端分别与语音芯片21的信号端连接，功率放大器26的输入端与音频解码器25的输出端连接，功率放大器26的输出端与扬声器22的信号端连接。

本实施例中，USB模块23可与控制器10连接，通过控制器10导入音频数据，或者与外部音频组件连接进而导入音频数据，具体连接方式不限，由USB模块23导入的音频数据存储在数据存储器24，数据存储器24可为flash、ram等存储器，语音芯片21根据控制器10输出的指示信号从数据存储器24中提出对应的指示信号至音频解码器25进行音频解码，以及通过功率放大器26将解码后的音频数据进行功率放大，并输出至扬声器22进行播放。

在一实施例中，如图5所示，带语音播报功能的电池管理装置100还包括多个用于检测电池模组32相对于水平面的倾斜角度并输出位置检测信号的角度检测模块40，角度检测模块40的信号端与控制器10的信号端连接；

控制器10，还用于在电池模组32相对于水平面的倾斜角度大于预设倾斜角度时，输出对应的指示信号控制语音模块20进行语音提示。

本实施例中，角度检测模块40用于检测电池模组32的倾斜角度，进而确定电池模组32的位置是否倾斜，在电池模组32发生倾斜时容易造成电池液泄漏或者造成电池模组32之间磕碰等问题，在检测到电池模组32发生倾斜时，输出对应的位置检测信号至控制器10，控制器10对应控制输出指示信号至语音模块20进行语音提示。

其中，角度检测模块40可为加速度传感器，加速度传感器设置在电池模组32或者电池组30的壳体内，用于获取电池在加速度传感器位置处的加速度数据，加速度数据用于表征电池包在加速度传感器位置处相对于水平面的倾斜角度，以及角度传感器还可为通过固设在电池模组32或者电池组30上的几个定点的开关型霍尔传感器，角度传感器的具体结构不限，可根据需求进行选择。

在一实施例中，请继续参阅图5，带语音播报功能的电池管理装置100还包括用于检测电池组30烟雾并输出烟雾检测信号的烟雾检测模块50，烟雾检测模块50的信号端与控制器10的信号端连接；

控制器10，还用于在电池组30烟雾大于预设烟雾报警值时输出对应的指示信号控制语音模块20进行语音提示。

本实施例中，烟雾检测模块50可为烟雾检测传感器或者烟雾报警器，通过检测电池组30所处环境中的烟雾颗粒浓度，当烟雾颗粒浓度大于预设颗粒浓度时，表示电池组30产生明火或者冒烟，烟雾检测模块50输出烟雾检测信号至控制器10，控制器10对应输出提示信号至语音模块20进行提示，烟雾检测模块50可设置在电池组30上或者所处环境的某一壳体或者墙壁上，具体安装位置不限。

请继续参阅图5，在一实施例中，带语音播报功能的电池管理装置100还包括至少一个漏液检测模块60，漏液检测模块60的信号端与控制器10的信号端连接；

漏液检测模块60，用于在电池组30或者电池模组32发生漏液时输出漏液检测信号；

控制器10，还用于在获取到漏液检测信号时输出对应的指示信号控制语音模块20进行语音提示。

本实施例中，漏液检测模块60可为液体传感器，液体传感器设置在电池组30或者电池模组32的底部或者地面上，在检测到电池模组32或者电池模组32发生漏液时，液体传感器发出对应的电信号至控制器10，控制器10对应输出提示信号至语音模块20以进行漏液语音提示。

请继续参阅图5，在一实施例中，带语音播报功能的电池管理装置100还包括用于检测电池组30绝缘性能并输出绝缘检测信号的绝缘检测模块70，绝缘检测模块70的信号端与控制器10的信号端连接；

控制器10，还用于在绝缘检测信号对应的绝缘检测值大于预设绝缘值时输出对应的指示信号控制语音模块20进行语音提示。

本实施例中，绝缘检测模块70可为绝缘检测仪，绝缘检测仪包括用于分别连接电池组30总正端、电池组30总负端和电池组30壳体的三个输入端，用于分别测量电池组30总正端和电池组30总负端对电池组30壳体的绝缘电阻表征信号，控制器10与绝缘检测仪连接，用于分析绝缘电阻表征信号、计算电池组30总正端和电池组30总负端对电池组30壳体的绝缘电阻值以及比较绝缘电阻值与预设绝缘电阻值，进而判断出电池组30的绝缘状态，从而输出对应的提示信号至语音模块20进行绝缘语音提示。

如图5所示，在一实施例中，带语音播报功能的电池管理装置100还包括通讯模块80，控制器10通过通讯模块80与车载终端200连接并将电池组30的工作参数和检测信号发送至车载终端200。

本实施例中，在获取了各电池模组32的工作参数以及对应的状态信息时，控制器10在控制语音模块20进行语音提示的同时，还可通过通讯模块80输出对应的检测数据至车载终端200，车载终端200可对电池模组32的工作参数以及状态信号进行显示，用户还可通过车载终端200获取电池组30的异常状态，其中，通讯模块80可为无线通讯模块或者有线通讯模块，例如蓝牙模块、wifi模块、CAN通讯模块等等，具体不做限制。

本实用新型还提出一种电动汽车，该电动汽车包括带语音播报功能的电池管理装置100，该带语音播报功能的电池管理装置100的具体结构参照上述实施例，由于本电动汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，包括电池组、控制器和语音模块，所述电池组包括多个电池模组和与所述电池模组对应设置的多个采集模块；

多个所述采集模块和所述语音模块分别与所述控制器电性连接；

每一采集模块，用于采集对应的所述电池模组的工作参数；

所述控制器，用于将所述电池模组的工作参数与预设工作参数阈值进行比较，在所述电池模组的工作参数在所述预设工作参数阈值外时，输出对应的指示信号至所述语音模块；

所述语音模块，用于根据所述指示信号进行语音播报。

2.如权利要求1所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述采集模块包括电流采集模块、电压采集模块和温度采集模块，所述电流采集模块、所述电压采集模块和所述温度采集模块分别与所述控制器连接；

所述电压采集模块，用于采集所述电池模组的工作电压，并输出电压信号至所述控制器；

所述电流采集模块，用于采集所述电池模组的工作电流，并输出电流信号至所述控制器；

所述温度采集模块，用于采集所述电池模组的工作温度，并输出温度信号至所述控制器。

3.如权利要求1所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述语音模块包括语音芯片和扬声器；

所述语音芯片的信号输入端与所述控制器的信号端连接，所述语音芯片的信号输出端与所述扬声器的信号端连接；

所述语音芯片，用于根据所述控制器输出的触发信号提取对应的故障提示语音，并将所述故障提示语音发送至所述扬声器进行播放。

4.如权利要求3所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述语音模块还包括用于导入音频数据的USB模块、用于分区存储所述音频数据的数据存储器、用于对所述故障提示语音进行音频解码的音频解码器和用于对解码后的故障提示语音进行功率放大的功率放大器；

所述USB模块的信号端、所述数据存储器的信号端、所述音频解码器输入端分别与所述语音芯片的信号端连接，所述功率放大器的输入端与所述音频解码器的输出端连接，所述功率放大器的输出端与所述扬声器的信号端连接。

5.如权利要求1所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括多个用于检测所述电池模组相对于水平面的倾斜角度并输出位置检测信号的角度检测模块，所述角度检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

所述控制器，还用于在所述电池模组相对于水平面的倾斜角度大于预设倾斜角度时，输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

6.如权利要求1所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括用于检测电池组烟雾并输出烟雾检测信号的烟雾检测模块，所述烟雾检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

所述控制器，还用于在所述电池组烟雾大于预设烟雾报警值时输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

7.如权利要求1所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括至少一个漏液检测模块，所述漏液检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

漏液检测模块，用于在所述电池组或者所述电池模组发生漏液时输出漏液检测信号；

所述控制器，还用于在获取到所述漏液检测信号时输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

8.如权利要求1所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括用于检测电池组绝缘性能并输出绝缘检测信号的绝缘检测模块，所述绝缘检测模块的信号端与所述控制器的信号端连接；

所述控制器，还用于在所述绝缘检测信号对应的绝缘检测值大于预设绝缘值时输出对应的指示信号控制所述语音模块进行语音提示。

9.如权利要求1-8任意一项所述的带语音播报功能的电池管理装置，其特征在于，所述带语音播报功能的电池管理装置还包括通讯模块，所述控制器通过所述通讯模块与车载终端连接并将所述电池组的工作参数和检测信号发送至所述车载终端。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的带语音播报功能的电池管理装置。

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