TWI580153B - 電池監控系統 - Google Patents

Description

電池監控系統

　　本發明係關於一種電池監控系統，尤指一種可遠端監控預防故障之電池監控系統。

　　請參閱第１圖，係習用電池檢測技術之示意圖。如圖所示，習用之電池檢測技術主要係使用一檢測主機12，該檢測主機12設有一電線14，並由該電線14連接二電極夾具16。欲檢測電池18時，先使用電極夾具16夾持於電池18之兩個電極181，藉由檢測主機12之控制量測電池18之電壓、電流等參數而判斷電池18之狀態。 　　此一檢測技術需卸除電池18的負載後才能進行，且僅能經由電極181取得有限的參數進行分析，無法準確判斷電池18中各部單元之狀態。

　　本發明之主要目的，在於提供一種電池監控系統，尤指一種可遠端監控預防故障之電池監控系統。 　　本發明之次要目的，在於提供一種電池監控系統，其主要於電池模組中設置一監測電路，用以監測電池組之參數資料，並經由一資料傳輸模組傳輸該參數資料以進行分析。 　　本發明之又一目的，在於提供一種電池監控系統，設有至少一站台單元，用以接收各電池模組之參數資料。 　　本發明之又一目的，在於提供一種電池監控系統，設有一監控中心，利用伺服器接收各電池模組之參數資料並進行分析。 　　本發明之又一目的，在於提供一種電池監控系統，其中該電池模組可裝設於一電動機具中。 　　本發明之又一目的，在於提供一種電池監控系統，其中該站台單元可選擇裝設於一停車場、一充電站、一保養場、一營業場所、一機具行動範圍及其組合式之其中之一。 　　為達成上述目的，本發明提供一種電池監控系統，包含有：複數個電池模組，各電池模組分別包含有一電池組、一監測電路及一資料傳輸模組；其中該電池組包含有至少一電池單元；該監測電路連接各電池單元，用以監測該電池組之一參數資料，並將該參數資料傳送至該資料傳輸模組；該資料傳輸模組則用以傳輸該參數資料；至少一站台單元，各站台單元分別包含有一資料接收模組，用以接收該參數資料；及一監控中心，設有一伺服器，該伺服器分別連接各站台單元，用以接收該參數資料，並根據該參數資料判斷各電池組之狀態。 　　在本發明之一實施例中，該參數資料可選擇為一電流、各電池單元之電壓、各電池單元之狀態、各狀態所持續之時間、各電池單元之溫度、一預定位置之溫度、雜訊及其組合式之其中之一。 　　在本發明之一實施例中，各電池單元之狀態可選擇為一充電狀態、一放電狀態、一平衡狀態、一閒置狀態及其組合式之其中之一。 　　在本發明之一實施例中，該監控中心尚包含有一資料庫，連接該伺服器，用以儲存各電池模組中電池組所對應之參數資料。 　　在本發明之一實施例中，該監控中心尚設有一使用者介面，連接該伺服器，用以顯示或供遠端連線觀察各電池模組中電池組之狀態，或將各電池模組中電池組之狀態資料傳送至指定位址或裝置。 　　在本發明之一實施例中，各電池組之狀態可選擇為一正常狀態、一警告狀態及一故障狀態之其中之一。 　　在本發明之一實施例中，各電池模組係可分別裝設於一電動機具中。 　　在本發明之一實施例中，各站台單元係可選擇裝設於一停車場、一充電站、一保養場、一營業場所、一機具行動範圍及其組合式之其中之一。 　　在本發明之一實施例中，該資料傳輸模組與資料接收模組間之資料傳輸可選擇以無線傳輸、有線傳輸及其組合式之其中之一。 　　在本發明之一實施例中，該監測電路包含有一電流監測單元、一電壓監測單元、一溫度監測單元及一狀態監測單元。 　　在本發明之一實施例中，該監測電路尚包含有一記憶體，用以儲存該參數資料。 　　在本發明之一實施例中，該伺服器係以一網路分別連接各站台單元。

　　請參閱第２圖，係本發明電池監控系統一較佳實施例之示意圖。如圖所示，本發明之電池監控系統20包含有複數個電池模組251、至少一站台單元221、241及一監控中心28。其中，各電池模組251分別包含有一電池組253、一監測電路255及一資料傳輸模組257。該電池組253中包含有至少一電池單元(cell 321)，監測電路255連接各電池單元(321)，用以監測該電池組253之一參數資料，並將該參數資料傳送至資料傳輸模組257。 　　各站台單元221、241分別包含有一資料接收模組223、243，用以接收該參數資料。監控中心28則設有一伺服器281，該伺服器以一網路26分別連接各站台單元221、241，用以接收各電池組253之參數資料，並根據參數資料判斷各電池組253之狀態。 　　在本發明之一實施例中，各電池模組251可分別裝設於一電動機具25中，例如電動汽車、電動機車、電動自行車、電動代步車、電動航行機具等電動交通工具，或電動急救器材等等。而各站台單元221、241則可選擇裝設於停車場22、充電站24、保養場(未顯示)、營業場所(未顯示)、機具活動範圍及其組合式之其中之一。因此，當電動機具25停泊於停車場22、充電站24、保養場，或巡行於營業場所、競技場所、球場、醫療或救護場所等機具行動範圍裝設有站台單元221、241之場所時，即可由資料傳輸模組257將監測電路255監測所得之參數資料傳送至站台單元221、241，並經由網路26傳送至監控中心28之伺服器281。伺服器281取得各電池組253之參數資料後，即可進行分析而獲得各電池組253之狀態。 　　在本發明之一實施例中，該參數資料可選擇為電流、各電池單元之電壓、各電池單元之狀態、各狀態所持續之時間、各電池單元之溫度、一預定位置之溫度、雜訊及其組合式之其中之一。其中，各電池單元(321)之狀態可選擇為一充電狀態、一放電狀態、一平衡狀態、一閒置狀態及其組合式之其中之一。伺服器281根據各電池組之參數資料即可分析出各電池組253之狀態。各電池組253之狀態可選擇為一正常狀態、一警告狀態及一故障狀態之其中之一。 　　在本發明之一實施例中，該監控中心28尚可設有一資料庫283，連接該伺服器281，用以儲存各電池模組251中電池組253所對應之參數資料。伺服器281可根據資料庫283中各電池組253之參數資料紀錄，即可估算各電池單元(321)之剩餘壽命。當監測電路255受到干擾，或因電路中元件失常或其他原因而產生雜訊，亦可將雜訊傳送至伺服器281，用以判斷監測電路255是否有故障的可能。 　　在本發明之一實施例中，該監控中心28尚可設有一使用者介面285，連接該伺服器281，用以顯示各電池組253之狀態，或供遠端經由網路連線觀察各電池組253之狀態，或將各電池組253之狀態資料傳送至指定位址或裝置(未顯示)。 　　在本發明之一實施例中，各電池模組251之資料傳輸模組257與站台單元之資料接收模組間之資料傳輸可選擇以無線傳輸、有線傳輸及其組合式之其中之一。其中，無線傳輸可包含無線電波(RF)傳輸、無線網路(WiFi)傳輸、藍芽(Bluetooth)傳輸、行動通訊(mobile communication)傳輸等等。 　　請參閱第３圖，係本發明電池模組一較佳實施例之示意圖。如圖所示，本發明之電池模組30包含有一電池組32、一監測電路34及一資料傳輸模組36。 　　其中，電池組32包含有複數個電池單元(cell)321，各電池單元321可為串聯連接或並聯連接。該監測電路34連接電池組32中之各電池單元321，包含有一電流監測單元341、一電壓監測單元343、一溫度監測單元345及一狀態監測單元347，分別用以監測電池組32之電流、各電池單元321之電壓、各電池單元321之溫度或一預定置之溫度、各電池單元之狀態、以及各狀態所持續之時間。 　　在本發明之一實施例中，該監測電路34尚可設有一記憶體349，用以於離線狀態時儲存該參數資料。當資料傳輸模組36與資料接收模組再次連線時，即可將記憶體中所儲存之參數資料傳輸至監控中心之伺服器。 　　請參閱第４圖，係本發明電池監控系統另一實施例之示意圖。如圖所示，本實施例之電池監控系統40中，站台單元421與各電池模組251中之資料傳輸模組257亦可使用有線的資料傳輸方式。例如在充電站42中，由於各電動交通工具25為電池模組251進行充電時，需使用電線連接電源。因此，亦可將使用資料傳輸之訊號線連接電池模組251之資料傳輸模組257與站台單元421之資料接收模組423。 　　在本發明之一實施例中，該資料傳輸模組257與資料接收模組421間之資料傳輸可以有線傳輸的方式進行。其中，有線傳輸可選擇為一有線網路傳輸、一電力線網路傳輸、一串列傳輸、並列傳輸或USB傳輸。 　　請參閱第５圖，係本發明電池監控系統又一實施例之示意圖。如圖所示，本發明之電池監控系統50亦可完整裝設於營業場所端，由擁有電動機具25之業者自行監控各電池模組251之運作狀態。其中，監控中心28之伺服器281可直接連接站台單元221，由站台單元221處取得各電池組253之參數資料，用以判斷各電池組之狀態。 　　利用本發明之電池監控系統，除了可在遠端隨時監控各電池組之狀態外，尚可根據資料庫中儲存各電池組之參數資料計算各電池單元之剩餘壽命，可於各電池組發生異常、故障可能發生之前或有電池單元即將達到預估壽命時，即預先發出警告，及早進行保養、維修或電池單元更換，藉以確保電池模組可正常運作，防止意外狀況之發生。 　　以上所述者，僅為本發明之實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵、方法及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

12．．．檢測主機

14．．．電線

16．．．電極夾具

18．．．電池組

181．．．電極

20．．．電池監控系統

22．．．停車場

221．．．站台單元

223．．．無線接收模組

24．．．充電站

241．．．站台單元

243．．．無線接收模組

25．．．電動機具

251．．．電池模組

253．．．電池組

255．．．監測電路

257．．．無線傳輸模組

26．．．網路

261．．．基地台

28．．．監控中心

281．．．伺服器

283．．．資料庫

285．．．使用者介面

30．．．電池模組

32．．．電池組

321．．．電池單元

34．．．監測電路

341．．．電流監測單元

343．．．電壓監測單元

345．．．溫度監測單元

347．．．狀態監測單元

349．．．記憶體

36．．．資料傳輸模組

40．．．電池監控系統

42．．．充電站

421．．．站台單元

423．．．資料接收模組

50．．．電池監控系統

第１圖：係習用電池檢測技術之示意圖。 第２圖：係本發明電池監控系統一較佳實施例之示意圖。 第３圖：係本發明電池模組一較佳實施例之示意圖。 第４圖：係本發明電池監控系統另一實施例之示意圖。 第５圖：係本發明電池監控系統又一實施例之示意圖。

20．．．電池監控系統

22．．．停車場

221．．．站台單元

223．．．無線接收模組

24．．．充電站

241．．．站台單元

243．．．無線接收模組

25．．．電動交通工具

251．．．電池模組

253．．．電池組

255．．．監測電路

257．．．無線傳輸模組

26．．．網路

261．．．基地台

28．．．監控中心

281．．．伺服器

283．．．資料庫

285．．．使用者介面

Claims (10)

1. 一種電池監控系統，包含有：複數個電池模組，各電池模組分別包含有一電池組、一監測電路及一資料傳輸模組；其中該電池組包含有至少一電池單元；該監測電路連接各電池單元，用以監測該電池組之一參數資料，並將該參數資料傳送至該資料傳輸模組；該資料傳輸模組則用以傳輸該參數資料；至少一站台單元，各站台單元分別包含有一資料接收模組，用以接收該參數資料；及一監控中心，設有一伺服器，該伺服器分別連接各站台單元，用以接收該參數資料，並根據該參數資料判斷各電池組之狀態；其中該監控中心尚包含有一資料庫，連接該伺服器，用以儲存各電池模組中電池組所對應之該參數資料；其中該監控中心尚設有一使用者介面，連接該伺服器，用以將各電池模組中電池組之狀態資料傳送至指定位址或裝置；其中各站台單元係可選擇裝設於一停車場、一充電站、一保養場、一營業場所、一機具行動範圍及其組合式之其中之一。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中該參數資料可選擇為一電流、各電池單元之電壓、各電池單元之狀態、各狀態所持續之時間、各電池單元之 溫度、一預定位置之溫度、雜訊及其組合式之其中之一。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電池監控系統，其中各電池單元之狀態可選擇為一充電狀態、一放電狀態、一平衡狀態、一閒置狀態及其組合式之其中之一。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中該使用者介面可用以顯示或供遠端連線觀察各電池模組中電池組之狀態。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中各電池組之狀態可選擇為一正常狀態、一警告狀態及一故障狀態之其中之一。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中各電池模組係可分別裝設於一電動機具中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中該資料傳輸模組與該資料接收模組間之資料傳輸可選擇以無線傳輸、有線傳輸及其組合式之其中之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中該監測電路包含有一電流監測單元、一電壓監測單元、一溫度監測單元及一狀態監測單元。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中該監測電路尚包含有一記憶體，用以儲存該參數資料。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電池監控系統，其中該伺服器係以一網路分別連接各站台單元。