CN213734664U - 电池电压和温度监控系统 - Google Patents

电池电压和温度监控系统 Download PDF

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CN213734664U CN202022555897.8U CN202022555897U CN213734664U CN 213734664 U CN213734664 U CN 213734664U CN 202022555897 U CN202022555897 U CN 202022555897U CN 213734664 U CN213734664 U CN 213734664U
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陆珂伟
李骥
陈文迪
管恩玺
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Abstract

本申请实施例提供了一种电池电压和温度监控系统，包括：高压监控模块和第一监控模组，高压监控模块与第一监控模组通信连接；第一监控模组包括至少两个串联的第一监控模块，第一监控模块包括电连接的电芯监控单元和电池；高压监控模块与第一监控模组中的首个第一监控模块的电池电连接。本申请实施例提供的电池电压和温度监控系统，能够分离监控电池的温度和电压，保证电芯监控单元发生故障时不会同时丢失对相应电池的温度监控和电压监控。

Description

电池电压和温度监控系统
技术领域
本申请实施例涉及电池领域，尤其涉及一种电池电压和温度监控系统。
背景技术
随着新能源汽车的不断普及，新能源汽车的安全问题也越来越受到人们的重视。相关技术中，通常采用对新能源汽车进行热失控监控的方法监控新能源汽车的安全状态，而监控新能源汽车的电池的电压和温度是热失控监控的一种重要手段。但是，传统的电池电压和温度监控系统中，如果一个电芯监控单元出现故障，监控系统既会丢失对相应的电芯模组的电压的监控，又会丢失对相应的电芯模组的温度的监控，从而影响监控系统的准确性，给用户造成一定的安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池电压和温度监控系统，包括：
高压监控模块和第一监控模组，高压监控模块与第一监控模组通信连接；
第一监控模组包括至少两个串联的第一监控模块，第一监控模块包括电连接的电芯监控单元和电池；
高压监控模块与第一监控模组中的首个第一监控模块的电池电连接。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模组包括至少两个串联的第一监控模块，包括：
第一监控模块与相邻的第一监控模块通过通信线束通信连接；
第一监控模块的电芯监控单元与第一相邻的第一监控模块的电池通过温度检测线连接，第一监控模块的电芯监控单元通过温度检测线采集与第一监控模块第一相邻的第一监控模块的电池的温度。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，高压监控模块与第一监控模组中的首个第一监控模块的电池电连接，包括：
高压监控模块与第一监控模组中的首个第一监控模块的电池通过温度检测线连接，高压监控模块通过温度检测线采集第一监控模组中的首个第一监控模块的电池的温度。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模块包括电连接的电芯监控单元和电池，包括：
电芯监控单元与电池通过供电线连接，电池通过供电线为电芯监控单元供电；
电芯监控单元与电池通过电压采样线连接，电芯监控单元通过电压采样线采集电池的电压。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模组包括至少两个串联的第一监控模块，包括：
第一监控模块与相邻的第一监控模块通过通信线束通信连接；
第一监控模块的电芯监控单元与第一相邻的第一监控模块的电池通过电压采样线连接，第一监控模块的电芯监控单元通过电压采样线采集与第一监控模块第一相邻的第一监控模块的电池的电压。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，高压监控模块与第一监控模组中的首个第一监控模块的电池电连接，包括：
高压监控模块与第一监控模组中的首个第一监控模块的电池通过电压采样线连接，高压监控模块通过电压采样线采集第一监控模组中的首个第一监控模块的电池的电压。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模块包括电连接的电芯监控单元和电池，包括：
电芯监控单元与电池通过供电线连接，电池通过供电线为电芯监控单元供电；
电芯监控单元与电池通过温度检测线连接，电芯监控单元通过温度检测线采集电池的电压。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，系统还包括电池管理单元，电池管理单元用于收集高压监控模块和电芯监控单元采集的电压信息和温度信息。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，电池管理单元与第一监控模组中的首个第一监控模块的电芯监控单元通过温度检测线连接，第一监控模组中的首个第一监控模块的电芯监控单元通过温度检测线采集电池管理单元的温度。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，高压监控模块与第一监控模块的电芯监控单元集成在一块电路板上。
本申请实施例提供的电池电压和温度监控系统，能够分离监控电池的温度和电压，保证电芯监控单元发生故障时不会同时丢失对相应电池的温度监控和电压监控。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：
图1为本申请实施例提供的一种电池电压和温度监控系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的又一种电池电压和温度监控系统的示意图；
图3为本申请实施例提供的再一种电池电压和温度监控系统的示意图；
图4为本申请实施例提供的再一种电池电压和温度监控系统的示意图。
附图标记说明：高压监控模块10，第一监控模组20，第一监控模块201，电芯监控单元211，电池221，通信线束30，温度检测线40，电压采样线50，供电线60，电池管理单元70。
具体实施方式
下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例的具体实现。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种电池电压和温度监控系统，包括：
高压监控模块10和第一监控模组20，高压监控模块10与第一监控模组20通信连接；
具体地，高压监控模块10可以为具有高压监控功能的设备，本申请对此不做限制，高压监控模块10可以用于监控第一监控模组20的总电压，在一个具体的实施方式中，当高压监控模块10监控到第一监控模组20的总电压异常时，可以通过车辆的CAN(ControllerArea Network,控制器局域网络)总线发出报警提示，如此，能够提高电池电压和温度监控系统的安全性。当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。
高压监控模块10与第一监控模组20通信连接，使得第一监控模组20能够将电压信息传输至高压监控模块10，便于高压监控模块10监控第一监控模组20的总电压。
第一监控模组20包括至少两个串联的第一监控模块201，第一监控模块201包括电连接的电芯监控单元211和电池221；
此处详细说明，电芯监控单元211为具有温度监控和电压监控的设备或元件，本申请的对此不做限制。至少两个第一监控模块201串联在一起，使得一个第一监控模块201中的电芯监控单元211既可以监控此第一监控模块201中的电池221的电压或温度，又可以监控其它第一监控模块201中的电池221的电压或温度，也即使得一个第一监控模块201中的电池221的温度和电压能够被不同的电芯监控单元211监控，从而实现了对电池221的温度与和电压的分离监控，使得某一个电芯监控单元211发生故障时不会同时丢失对相应电池221的温度监控和电压监控，提高了电池电压和温度监控系统的准确性和安全性。
高压监控模块10与第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221电连接。
具体地，高压监控模块10可以为具有高压监控，电压监控的设备，或具有高压监控，温度监控的设备，通过高压监控模块10监控第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221，使得电池电压和温度监控系统的电路较为简单，有利于减少生产成本和维护成本。在一个具体的实施方式中，第一监控模组20中的至少两个第一监控模块201串联连接时，设有n个第一监控模块201，相应的有n个电芯监控单元211，分别为c1，c2，c3，…，cn-1，cn，n个电池221，分别为b1，b2，b3，…，bn-1，bn，通过c1监控b1的电压/温度，通过c1监控b2的温度/电压，通过c2监控b2的电压/温度，通过c2监控b3的温度/电压，以此类推，通过cn-1监控bn的温度/电压，通过cn监控bn的电压/温度，cn只对bn的电压或温度进行监控，不监控其它的电池221，通过距离较近的高压监控模块10监控b1的温度/电压，简化了电池电压和温度监控系统的电路，有利于减少生产成本和维护成本。
请参阅图2，可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模组20包括至少两个串联的第一监控模块201，包括：
第一监控模块201与相邻的第一监控模块201通过通信线束30通信连接；
具体地，通信线束30可以为纯铜线，合金线，铜箔丝等能够传递信号的线束，本申请对此不做限制。第一监控模块201与相邻的第一监控模块201通过通信线束30通信连接，便于第一监控模块201监控得到的电池221电压信息或温度信息能够传输至高压监控模块10或者车辆的CAN总线上，使得高压监控模块10或车辆的管理系统能够更加方便的接收各个第一监控模块201监控得到的电池221的电压信息或温度信息。
第一监控模块201的电芯监控单元211与第一相邻的第一监控模块201的电池221通过温度检测线40连接，第一监控模块201的电芯监控单元211通过温度检测线40采集与第一监控模块201第一相邻的第一监控模块201的电池221的温度。
具体地，温度检测线40可以为纯铜线，合金线，铜箔丝等能够传递电信号的线束，本申请对此不做限制。第一监控模块201的电芯监控单元211通过温度检测线40采集与第一监控模块201第一相邻的第一监控模块201的电池221的温度信息，有利于提高采集到的温度信息的准确性，从而提高电池电压和温度监控系统的准确性。在一个具体的实施方式中，至少两个第一监控模块201串联连接，设有n个第一监控模块201，分别为n1，n2，n3，…，nn-1，与n1第一相邻的电芯监控模块可以为n2，与ni第一相邻的电芯监控模块可以为ni+1,i为大于或等于1，小于或等于n-1的整数，这种情况下nn没有第一相邻的电芯监控模块。当然，与nn第一相邻的电芯监控模块也可以为nn-1,与n2第一相邻的电芯监控模块也可以为n1，这种情况下n1没有第一相邻的电芯监控模块。定义第一相邻的关系是为了对电芯监控模块之间的连接关系进行更清楚的说明，这里只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，高压监控模块10与第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221电连接，包括：
高压监控模块10与第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221通过温度检测线40连接，高压监控模块10通过温度检测线40采集第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221的温度。
如此，便于高压监控模块10采集到更加准确的第一监控模组20中首个第一件控模块的温度信息，有利于提高采集到的温度信息的准确性，从而提高电池电压和温度监控系统的准确性。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模块201包括电连接的电芯监控单元211和电池221，包括：
电芯监控单元211与电池221通过供电线60连接，电池221通过供电线60为电芯监控单元211供电；
如此，可以通过供电线60对电芯监控单元211进行供电，有利于简化电池电压和温度监控系统的电路，减少生产成本和维护成本。
电芯监控单元211与电池221通过电压采样线50连接，电芯监控单元211通过电压采样线50采集电池221的电压。
具体地，电压采样线50可以为纯铜线，合金线，铜箔丝等能够传递电信号的线束，本申请对此不做限制。电芯监控单元211通过电压采样线50采集电池221的电压，有利于提高采集到的电压信息的准确性，从而提高电池电压和温度监控系统的准确性。
请参阅图3，可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模组20包括至少两个串联的第一监控模块201，包括：
第一监控模块201与相邻的第一监控模块201通过通信线束30通信连接；
具体地，通信线束30可以为纯铜线，合金线，铜箔丝等能够传递信号的线束，本申请对此不做限制。第一监控模块201与相邻的第一监控模块201通过通信线束30通信连接，便于第一监控模块201监控得到的电池221电压信息或温度信息能够传输至高压监控模块10或者车辆的CAN总线上，使得高压监控模块10或车辆的管理系统能够更加方便的接收各个第一监控模块201监控得到的电池221的电压信息或温度信息。
第一监控模块201的电芯监控单元211与第一相邻的第一监控模块201的电池221通过电压采样线50连接，第一监控模块201的电芯监控单元211通过电压采样线50采集与第一监控模块201第一相邻的第一监控模块201的电池221的电压。
具体地，电压采样线50可以为纯铜线，合金线，铜箔丝等能够传递电信号的线束，本申请对此不做限制。第一监控模块201的电芯监控单元211通过电压采样线50采集与第一监控模块201第一相邻的第一监控模块201的电池221的电压信息，有利于提高采集到的电压信息的准确性，从而提高电池电压和温度监控系统的准确性。在一个具体的实施方式中，至少两个第一监控模块201串联连接，设有n个第一监控模块201，分别为n1，n2，n3，…，nn-1，与n1第一相邻的电芯监控模块可以为n2，与ni第一相邻的电芯监控模块可以为ni+1,i为大于或等于1，小于或等于n-1的整数，这种情况下nn没有第一相邻的电芯监控模块。当然，与nn第一相邻的电芯监控模块也可以为nn-1,与n2第一相邻的电芯监控模块也可以为n1，这种情况下n1没有第一相邻的电芯监控模块。定义第一相邻的关系是为了对电芯监控模块之间的连接关系进行更清楚的说明，这里只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，高压监控模块10与第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221电连接，包括：
高压监控模块10与第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221通过电压采样线50连接，高压监控模块10通过电压采样线50采集第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电池221的电压。
如此，便于高压监控模块10采集到更加准确的第一监控模组20中首个第一件控模块的电压信息，有利于提高采集到的电压信息的准确性，从而提高电池电压和温度监控系统的准确性。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，第一监控模块201包括电连接的电芯监控单元211和电池221，包括：
电芯监控单元211与电池221通过供电线60连接，电池221通过供电线60为电芯监控单元211供电；
如此，可以通过供电线60对电芯监控单元211进行供电，有利于简化电池电压和温度监控系统的电路，减少生产成本和维护成本。
电芯监控单元211与电池221通过温度检测线40连接，电芯监控单元211通过温度检测线40采集电池221的电压。
具体地，温度检测线40可以为纯铜线，合金线，铜箔丝等能够传递电信号的线束，本申请对此不做限制。电芯监控单元211通过温度检测线40采集电池221的电压，有利于提高采集到的温度信息的准确性，从而提高电池电压和温度监控系统的准确性。
请参阅图4，可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，系统还包括电池管理单元70，电池管理单元70用于收集高压监控模块10和电芯监控单元211采集的电压信息和温度信息。
具体地，电池管理单元70可以为ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)等具有数据处理功能的芯片，本申请对此不做限制，电池管理单元70可以与高压监控模块10电连接或通信连接，电池管理单元70可以通过分析高压监控模块10和电芯监控单元211采集的电压信息和温度信息估计电芯和电池221包的剩余使用寿命，或计算电池221的可用能量和功率限制，或对发出相应的指令防止电池221发生过充、过放电、过电流、电池221短路和极端温度等，从而提高电池电压和温度监控系统和车辆的安全性。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，电池管理单元70与第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电芯监控单元211通过温度检测线40连接，第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电芯监控单元211通过温度检测线40采集电池管理单元70的温度。
如此，第一监控模组20中的首个第一监控模块201的电芯监控单元211通过温度检测线40对电池管理单元70进行温度监控，能够提高监控得到的温度信息的准确性，有利于提高电池电压和温度监控系统的安全性。
可选地，在本申请实施例的一种实施方式中，高压监控模块10与第一监控模块201的电芯监控单元211集成在一块电路板上。
如此，有利于简化电池电压和温度监控系统的电路，便于实际的生产，有利于减少生产成本和维护成本。
本申请实施例提供的电池电压和温度监控系统，如果其中一个电池221发生热失控，该电池221所在的第一监控模块201的电芯监控单元211因为供电异常而不能正常工作，但该电池221的温度或电压信息仍能够被相邻的第一监控模块201的电芯监控单元211监控，不会完全丢失对该电池221的监控，并且还能够对该电池221监控得到的电池221或电压信息判断出发生热失控的电池221的具体位置，有利于提高了电池电压和温度监控系统的安全性和准确性。
本申请公开的以上实施例和实施方式不是用来限定本申请，本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例和实施方式所做的任何修改、等同级修饰，均应落入本申请权利要求所界定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池电压和温度监控系统，其特征在于，包括：
高压监控模块和第一监控模组，所述高压监控模块与所述第一监控模组通信连接；
所述第一监控模组包括至少两个串联的第一监控模块，所述第一监控模块包括电连接的电芯监控单元和电池；
所述高压监控模块与所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电池电连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一监控模组包括至少两个串联的第一监控模块，包括：
所述第一监控模块与相邻的第一监控模块通过通信线束通信连接；
所述第一监控模块的电芯监控单元与第一相邻的第一监控模块的电池通过温度检测线连接，所述第一监控模块的电芯监控单元通过温度检测线采集与所述第一监控模块第一相邻的第一监控模块的电池的温度。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高压监控模块与所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电池电连接，包括：
所述高压监控模块与所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电池通过温度检测线连接，所述高压监控模块通过所述温度检测线采集所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电池的温度。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一监控模块包括电连接的电芯监控单元和电池，包括：
所述电芯监控单元与所述电池通过供电线连接，所述电池通过所述供电线为所述电芯监控单元供电；
所述电芯监控单元与所述电池通过电压采样线连接，所述电芯监控单元通过所述电压采样线采集所述电池的电压。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一监控模组包括至少两个串联的第一监控模块，包括：
所述第一监控模块与相邻的第一监控模块通过通信线束通信连接；
所述第一监控模块的电芯监控单元与第一相邻的第一监控模块的电池通过电压采样线连接，所述第一监控模块的电芯监控单元通过电压采样线采集与所述第一监控模块第一相邻的第一监控模块的电池的电压。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述高压监控模块与所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电池电连接，包括：
所述高压监控模块与所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电池通过电压采样线连接，所述高压监控模块通过所述电压采样线采集所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电池的电压。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一监控模块包括电连接的电芯监控单元和电池，包括：
所述电芯监控单元与所述电池通过供电线连接，所述电池通过所述供电线为所述电芯监控单元供电；
所述电芯监控单元与所述电池通过温度检测线连接，所述电芯监控单元通过所述温度检测线采集所述电池的电压。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电池管理单元，所述电池管理单元用于收集所述高压监控模块和所述电芯监控单元采集的电压信息和温度信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电池管理单元与所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电芯监控单元通过温度检测线连接，所述第一监控模组中的首个第一监控模块的电芯监控单元通过温度检测线采集所述电池管理单元的温度。
10.根据权利要求1所述的系统，所述高压监控模块与所述第一监控模块的电芯监控单元集成在一块电路板上。
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