CN212162008U - 具有定位功能的电池 - Google Patents

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钟勇才
文陈
安军伟
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Beijing Huitenggler Graphene Technology Co ltd
Inner Mongolia Anmou Graphene Application Technology Co.,Ltd.
Inner Mongolia Qingmeng Graphene Technology Co ltd
JINING NORMAL UNIVERSITY
Nanchang Institute of Technology
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Beijing Huitenggler Graphene Technology Co ltd
Inner Mongolia Anchen Carbon Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型提供一种具有定位功能的电池，包括：电芯，电池管理模块，与所述电芯电连接；定位模块，与所述电池管理模块通讯连接；信息传输模块，与所述电池管理模块和定位模块通讯连接；以及壳体，用于封装所述电芯、电池管理模块、定位模块以及信息传输模块；其中，所述电芯向所述定位模块、信息传输模块和电池管理模块供电。本实用新型能够实现对电池的实时监控，避免定位模块和信息传输模块断电。

Description

具有定位功能的电池
技术领域
本实用新型涉及锂电池定位技术领域，尤其涉及一种具有定位功能的电池。
背景技术
传统的锂电池在需要监控时，往往采用在电池外部设置信息传输模块和定位模块的方式，这种定位方式需要为信息传输模块和定位模块提供额外的电源供电，同时，信息传输模块和定位模块与锂电池的连接容易被切断，尤其在发生偷盗时，被切断连接后即失去了对锂电池的监控。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型提供一种具有定位功能的电池，该锂电池的电池芯与信息传输模块和定位模块不容易被切断，从而能对锂电池的全生命周期进行监控。
第一方面，本实用新型提供一种具有定位功能的电池，包括：
电芯，
电池管理模块，与所述电芯电连接；
定位模块，与所述电池管理模块通讯连接；
信息传输模块，与所述电池管理模块和定位模块通讯连接；以及壳体，用于封装所述电芯、电池管理模块、定位模块以及信息传输模块；
其中，所述电芯向所述定位模块、信息传输模块和电池管理模块供电。
可选地，所述定位模块和所述信息传输模块间隔设置在所述电芯上。
可选地，所述电芯向所述电池管理模块供电，所述电池管理模块与所述信息传输模块电耦合以向所述信息传输模块供电，所述信息传输模块与所述定位模块电耦合以向所述定位模块供电。
可选地，所述信息传输模块包括主控单元和集成在所述主控单元上的通讯单元；
所述主控单元用于读取所述电池管理模块的信息和所述定位模块的信息，所述主控单元将读取的信息发送给所述通讯单元并控制所述通讯单元向云服务器发送。
可选地，所述主控单元控制所述通讯单元接收云服务器下发的指令信息并依据所述指令信息控制所述电池管理单元对所述电芯进行管理。
可选地，所述云服务器接收所述通讯单元发送的信息并进行存储；所述云服务器接收用户的查询请求并响应所述用户的查询请求将查询信息发送至用户。
可选地，所述信息传输模块包括NB-IOT单元、GPRS、蓝牙、WIFI、或5G 单元；
所述定位模块包括GPS模块、北斗定位模块或GPS/北斗双模定位模块。
可选地，所述信息传输模块与所述电池管理模块通过串口通讯连接。
可选地，所述信息传输模块依据预定的时间间隔采集所述电池管理模块和所述定位模块的信息。
本实用新型具有位置定位功能的锂电池将信息传输模块、定位模块与电池管理模块一并设置在电池壳体内，利用电芯向信息传输模块和定位模块供电，避免出现信息传输模块和定位模块断电的问题。
第二方面，本实用新型提供一种具有定位功能的电池，包括：
电芯，
电池管理模块，与所述电芯电连接；
双模信息传输模块，与所述电池管理模块通讯连接，所述双模信息传输模块集成有定位功能和信息传输功能；以及
壳体；用于封装所述电芯、电池管理模块和双模信息传输模块；
其中，所述电芯向所述双模信息传输模块和电池管理模块供电。
本实用新型具有位置定位功能的锂电池将双模信息传输模块与电池管理模块一并设置在电池壳体内，利用电芯向信息双模传输模块供电，避免出现双模信息传输模块断电的问题。同时，由于采用双模信息传输模块，采用一根天线发送和接收定位信号和信息传输信号，避免了干扰问题。
附图说明
图1为本实用新型具有定位功能的电池的一实施例的结构框架图；
图2为本实用新型具有定位功能的电池的一实施例的信息采集和发送框架图；
图3为本实用新型具有定位功能的电池的一实施例的供电框架图；
图4为本实用新型具有定位功能的电池的一实施例的结构框架图；
图5为本实用新型具有定位功能的电池的一实施例的结构框架图；
图6为本实用新型具有定位功能的电池的一实施例的结构框架图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供一种具有定位功能的电池，包括：
电芯1；
电池管理模块2；设置在电芯1上并与所述电芯1电连接；
定位模块3；与所述电池管理模块2通讯连接；
信息传输模块4；与所述电池管理模块2和定位模块3通讯连接；以及
壳体5；用于封装所述电芯1、电池管理模块2、定位模块3以及信息传输模块4；
其中，所述电芯1向所述定位模块3、信息传输模块4和电池管理模块1供电。
本实施例具有位置定位功能的锂电池将信息传输模块4、定位模块3与电池管理模块2一并设置在电池壳体5内，利用电芯1直接或间接向信息传输模块4 和定位模块3供电，避免出现信息传输模块4和定位模块3断电的问题。同时，本实施例具有定位功能的电池中，定位模块3和信息传输模块4间隔设置，从而避免了信息传输模块4和定位模块3之间的信号干扰。
作为可选的实施方式，所述电芯1为若干磷酸铁锂电芯；各电芯按照阵列的形式紧密排列在壳体内。
所述电池管理模块2具有单体电压、总体电压检测功能，过充、过放警告及保护功能，充放电电流检测功能，充放电过流警告及保护功能，电芯、环境以及MOS的高低温警告及保护功能，短路保护功能，充电均衡功能，电芯容量估算功能，通讯功能以及多种休眠及唤醒方式。
所述定位模块3通过接收卫星信号能够确定当前的位置，并且，该定位模块具有信息输出功能，能够将信息输出给其他设备，例如，可以将信息输出给信息传输模块。
信息传输模块4能够将其收集的信息进行发送给服务中心，并且，还能够接收服务中心的信息，从而能够实现对电池的参数以及位置信息进行实时收集并发送至服务中心进行存储。服务中心的数据则能够供用户查询。同时，服务中心还能够对数据进行计算，从而评估电池当前状态，依据当前的状态向信息传输模块发送控制指令。信息传输模块接收指令后控制电池管理模块对电池进行管理。
壳体为5用来封装电芯及上述各模块，将上述各模块统一封装在壳体内。从而，采用电芯为上述各模块供电，能够对上述各模块形成保护，避免各模块被人为或非人为的与电芯分离，从而能够使各模块始终处于通电工作状态，实现对电池的实时保护。
可选地，所述定位模块3和所述信息传输模块4集成在电池管理模块2的相对两侧边。在本实施方式中，将定位模块3和信息传输模块4在电池管理模块2的相对两侧设置，确保了两者之间具有一定的间距，避免了两者之间的互相干扰。两者之间间隔一定距离，最优的选择为将两者集成在所述BMS模块2 的相对两个侧边上，这样，可以将两者间隔开适当的距离，避免两者之间的互相干扰。
可选地，如图4所示，所述定位模块3和所述信息传输模块4还可以设置在电芯1上，同时，由于电池管理模块2(BMS)设置在电芯1的上表面，两个模块都需要与BMS模块2进行通信，因此，将两个模块设置在电芯1上表面能够减少两个模块与BMS模块2的距离，缩短布线的距离，简化设计，节省成本。
可选地，如图3所示，所述电芯1向所述电池管理模块2供电，所述电池管理模块2与所述信息传输模块4电耦合以向所述信息传输模块4供电，所述信息传输模块4与所述定位模块3电耦合以向所述定位模块3供电。
上述可选的实施方式中，采用电芯1向BMS供电，然后BMS再向信息传输模块4供电，信息传输模块4再向定位模块3供电的方式进行供电，由于三者之间需要进行通信，采用通信线路同时用来供电的方式进行供电能够节省布线的成本，简化布线设计。
但是，上述的供电方式并不对本实施例构成限定，还可以采用电芯1分别向BMS模块、信息传输模块4和定位模块3供电。这种供电方式使三个模块间不会相互影响，其中一个或两个模块发生故障不影响其他模块的正常运行。
当然，也可以采用电芯1向BMS供电，而BMS分别向定位模块3和信息传输模块4供电的方式，这种方式集合上述两种供电的方式的优点，既能够通过BMS与两个模块的通信线路进行供电，简化设计，又能够避免两个模块之间相互影响。
可选地，所述信息传输模块4包括主控单元和集成在所述主控单元上的通讯单元；
所述主控单元用于读取所述电池管理模块2的信息和所述定位模块3的信息，所述主控单元将读取的信息发送给所述通讯单元并控制所述通讯单元向云服务器发送。
在上述实施方式中，主控单元作为上位机，控制BMS模块2和定位模块3 的信息采集，同时能够对采集到的信息进行预处理，预处理后通过通讯单元向云服务器发送。
可选地，所述主控单元控制所述通讯单元接收云服务器下发的指令信息并依据所述指令信息控制所述电池管理单元对所述电芯1进行管理。
在上述的实施方式中，由于云服务器具有强大的计算能力，能够快速的对上传的数据进行计算，通过对数据的计算，监控锂电池的实时工作状态，并且依据计算结果能够生成控制方案，并将控制方案通过通讯单元下发至主控单元，主控单元依据控制方案控制电池管理单元对电芯1进行管理。
可选地，所述云服务器接收所述通讯单元发送的信息并进行存储；所述云服务器接收用户的查询请求并响应所述用户的查询请求将查询信息发送至用户。
在上述实施方式中，用户可以通过查询云服务器存储的信息，能够直观展示电池的各项数据，便于用户的监控和查询。
可选地，所述信息传输模块包括NB-IOT单元或5G单元。
可选地，所述定位模块3包括GPS模块或北斗定位模块3。
可选地，所述信息传输模块4与所述电池管理模块2通过串口通讯连接。
可选地，所述信息传输模块依据预定的时间间隔采集所述电池管理模块2 和所述定位模块3的信息。例如，可以采用每隔10s进行一次信息采集，或者间隔更长或更短的时间间隔进行依次信息采集。更长的时间间隔能够减少信息采集的量，从而减轻信息传输负担，但是，由于时间间隔较长，则难以实时监控电池的状态。而更短的时间间隔能够提高数据的实时性，但是，由于数据量较大，将会对传输造成较大的负担。因此，对于信息采集时间间隔的设置需要依据实际情况进行设定。
实施例2
如图5所示，本实施例提供一种具有定位功能的电池，包括：
电芯1，
电池管理模块2，与所述电芯电连接；
双模信息传输模块6，与所述电池管理模块通讯连接，所述双模信息传输模块集成有定位功能和信息传输功能；以及
壳体5；用于封装所述电芯1、电池管理模块2和双模信息传输模块6；
其中，所述电芯1向所述双模信息传输模块6和电池管理模块供电2。双模信息传输模块包括主控单元和设置在主控单元上的双模芯片61。
可以选用兼具定位功能和信息传输功能的双模信息传输模块6，双模信息传输模块6设置在所述BMS模块2上，与BMS模块2通讯并通过BMS模块2 供电。这种方式采用双模模块6，因而，不会产生定位和信息传输的信号干扰。
本实施例具有位置定位功能的锂电池将双模信息传输模块与电池管理模块一并设置在电池壳体内，利用电芯向信息双模传输模块供电，避免出现双模信息传输模块断电的问题。同时，由于采用双模信息传输模块，采用一根天线发送和接收定位信号和信息传输信号，避免了干扰问题。
实施例3
如图6所示，本实施例提供一种具有定位功能的电池，包括：
电芯1，
电池管理模块2，与所述电芯电连接；电池管理模块2上集成有双模芯片 21，双模芯片兼具有定位和信息发送功能。当然，前述的双模芯片也可以采用分别具有定位功能和信息发送功能的两个芯片代替。
壳体5；用于封装所述电芯1和电池管理模块2；
其中，所述电芯1向所述电池管理模块供电2。
本实用新型上述实施例的有益效果为：(1)采用将定位模块、信息传输模块和电池管理模块均设置在壳体内，使电池壳体不仅对电芯进行保护，还同时对三个模块进行保护；(2)电芯直接或间接向三个模块供电，减少了外部供电设备，也避免了三个模块断电的情况；(3)因均设置在电池壳内部，且电芯同时对三者供电，使得可防止偷盗，即使被偷盗，也容易根据定位追踪；(4)因不容易被切断，从而确保对电池的全生命周期进行监测。
本实用新型中，“模块”指代具有特定功能的电子器件，可以是芯片，也可以是具有兼具其他电路(例如主控电路)并具有芯片的整体。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种具有定位功能的电池，其特征在于：包括：
电芯，
电池管理模块，与所述电芯电连接；
定位模块，与所述电池管理模块通讯连接；
信息传输模块，与所述电池管理模块和定位模块通讯连接；以及
壳体，用于封装所述电芯、电池管理模块、定位模块以及信息传输模块；
其中，所述电芯向所述定位模块、信息传输模块和电池管理模块供电。
2.如权利要求1所述具有定位功能的电池，其特征在于：所述定位模块和所述信息传输模块间隔设置在所述电芯上。
3.如权利要求1所述具有定位功能的电池，其特征在于：还所述电芯向所述电池管理模块供电，所述电池管理模块与所述信息传输模块电耦合以向所述信息传输模块供电，所述信息传输模块与所述定位模块电耦合以向所述定位模块供电。
4.如权利要求1所述具有定位功能的电池，其特征在于：所述信息传输模块包括主控单元和集成在所述主控单元上的通讯单元；
所述主控单元用于读取所述电池管理模块的信息和所述定位模块的信息，所述主控单元将读取的信息发送给所述通讯单元并控制所述通讯单元向云服务器发送。
5.如权利要求4所述具有定位功能的电池，其特征在于：所述主控单元控制所述通讯单元接收云服务器下发的指令信息并依据所述指令信息控制所述电池管理单元对所述电芯进行管理。
6.如权利要求4所述具有定位功能的电池，其特征在于：所述云服务器接收所述通讯单元发送的信息并进行存储；所述云服务器接收用户的查询请求并响应所述用户的查询请求将查询信息发送至用户。
7.如权利要求1所述具有定位功能的电池，其特征在于：所述信息传输模块包括NB-IOT单元、GPRS、蓝牙、WIFI、或5G单元；
所述定位模块包括GPS模块、北斗定位模块或GPS/北斗双模定位模块。
8.如权利要求1所述具有定位功能的电池，其特征在于：所述信息传输模块与所述电池管理模块通过串口通讯连接。
9.如权利要求1所述具有定位功能的电池，其特征在于：所述信息传输模块依据预定的时间间隔采集所述电池管理模块和所述定位模块的信息。
10.一种具有定位功能的电池，其特征在于：包括：
电芯，
电池管理模块，与所述电芯电连接；
双模信息传输模块，与所述电池管理模块通讯连接，所述双模信息传输模块集成有定位功能和信息传输功能；以及
壳体；用于封装所述电芯、电池管理模块和双模信息传输模块；
其中，所述电芯向所述双模信息传输模块和电池管理模块供电。
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