專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶gps位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池管理系統(tǒng)，尤其涉及一種根據(jù)電池特性，對(duì)電池組實(shí)施有效的管理，并且基于GPRS (General Packet Radio krvice，通用分組無(wú)線服務(wù))技術(shù)將車(chē)輛的GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))信息和狀態(tài)信息發(fā)射到服務(wù)器平臺(tái)進(jìn)行管理的電池管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著能源緊缺、石油漲價(jià)、城市環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，替代石油的新能源的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越被各國(guó)政府所重視。在新能源體系中，電池系統(tǒng)是其中不可或缺的重要組成部分。 近年來(lái)，以鋰電池為動(dòng)力的電動(dòng)自行車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等受到了市場(chǎng)越來(lái)越多的關(guān)注。動(dòng)力電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)于減少溫室氣體的排放、降低大氣污染以及新能源的應(yīng)用有著重要的意義。其中鋰電池以高能量密度、高重復(fù)循環(huán)使用次數(shù)、重量輕以及綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，所以在手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具等便攜式手持設(shè)備中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，并已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等大功率的應(yīng)用中，成為全球電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的熱點(diǎn)。但是由于鋰電池在加熱、過(guò)充/過(guò)放電流、振動(dòng)、擠壓等濫用條件下可能導(dǎo)致電池壽命縮短以致?lián)p壞，甚至?xí)l(fā)生著火、爆炸等事件，因此安全性問(wèn)題成為動(dòng)力鋰電池商業(yè)化推廣的主要制約因素。安全型、低成本、長(zhǎng)壽命鋰離子電池的安全標(biāo)準(zhǔn)、安全評(píng)價(jià)方法、電池制造過(guò)程的安全與可靠性控制以及通過(guò)正負(fù)極材料、電解質(zhì)與隔膜優(yōu)選改善電池安全與可靠性是實(shí)現(xiàn)確保大型動(dòng)力鋰離子電池安全可靠，實(shí)用化的要害。而電池治理系統(tǒng)作為電池保護(hù)和治理的核心部件，不僅要保證電池安全可靠的使用，而且要充分發(fā)揮電池的能力和延長(zhǎng)使用壽命，作為電池和車(chē)輛治理系統(tǒng)以及駕駛者溝通的橋梁，電池治理系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)性能起著越來(lái)越要害的作用。GPRS技術(shù)作為新的通訊方式，具有實(shí)時(shí)在線、高速傳輸、 快速登陸、按流量收費(fèi)、支持IP協(xié)議等優(yōu)點(diǎn)。利用GPRS使得電動(dòng)汽車(chē)在線管理變得更加快捷、高效。在此背景下，本文提出并設(shè)計(jì)了基于GPS全球定位技術(shù)和GPRS技術(shù)的電動(dòng)汽車(chē)的電池管理系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種實(shí)時(shí)性強(qiáng)、能及時(shí)采集數(shù)據(jù)、基于GPRS 技術(shù)遠(yuǎn)程控制的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，包括電池包和用電設(shè)備，所述電池包內(nèi)設(shè)有用于采集電池和車(chē)輛參數(shù)信息的數(shù)據(jù)采集板，所述電池管理系統(tǒng)還包括主控制板，與所述數(shù)據(jù)采集板連接，用于接收所述數(shù)據(jù)采集板采集的信息，并發(fā)出控制信號(hào)；后臺(tái)服務(wù)器，用于接收所述主控制板通過(guò)接口單元以 GPRS方式傳輸?shù)能?chē)輛GPS信息和車(chē)輛狀態(tài)信息，并發(fā)出控制信號(hào)；所述接口單元與所述主控制板、所述后臺(tái)服務(wù)器和被控制設(shè)備連接，用于接收所述主控制板或后臺(tái)服務(wù)器發(fā)出的控制信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)的類(lèi)型轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的被控制設(shè)備，還用于接收各被控制設(shè)備上報(bào)的信息，并將上報(bào)的信息轉(zhuǎn)發(fā)到所述主控制板或后臺(tái)服務(wù)器。進(jìn)一步地，所述被控制設(shè)備包括給所述電池包充電的車(chē)載充電器和/或地面充電
ο進(jìn)一步地，所述被控制設(shè)備包括能將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變器，所述逆變器分別連接所述電池包和交流電機(jī)。進(jìn)一步地，所述被控制設(shè)備包括能變換直流電壓的直流變換器，所述直流變換器連接所述電池包和鉛酸電池。進(jìn)一步地，所述被控制設(shè)備包括電空調(diào)，所述電空調(diào)連接所述電池包。進(jìn)一步地，還包括有輔助電源，與所述鉛酸電池與所述電空調(diào)連接，用以從所述鉛酸電池獲取電能并為所述電空調(diào)提供輔助電能。 進(jìn)一步地，所述被控制設(shè)備包括汽車(chē)顯示儀表，所述汽車(chē)顯示儀表與輔助電源連接以獲取電能。進(jìn)一步地，所述被控制設(shè)備包括維修顯示屏，所述維修顯示屏與輔助電源連接以獲取電能。進(jìn)一步地，所述被控制設(shè)備包括動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置與輔助電源連接以獲取電能。進(jìn)一步地，所述輔助電源還連接所述主控制板，用以為主控制板提供電能。本實(shí)用新型能夠?qū)﹄妱?dòng)汽車(chē)電池的電壓、電流、溫度等進(jìn)行時(shí)刻檢測(cè)，同時(shí)可以檢測(cè)電動(dòng)汽車(chē)的GPS位置信息及車(chē)輛狀態(tài)信息，利用GPRS技術(shù)將數(shù)據(jù)采集板采集的各種參數(shù)信息發(fā)射到主控板及后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行管理，對(duì)于確保電動(dòng)汽車(chē)的安全、保持電池組性能、延長(zhǎng)電池組壽命、提高電池使用效率有重要意義。

圖1是本實(shí)用新型的一種帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)實(shí)施例的原理框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。如圖1所示，本實(shí)用新型的一種帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)的一實(shí)施例，包括了電池包、車(chē)載充電器、地面充電機(jī)、維修顯示屏、主控制板、接口單元、逆變器、交流電機(jī)、 電空調(diào)、直流變換器、汽車(chē)顯示儀表、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置、鉛酸電池、輔助電源及后臺(tái)服務(wù)器，電池包中設(shè)有用于采集電池和車(chē)輛參數(shù)信息的數(shù)據(jù)采集板。圖中，粗實(shí)線代表為400V高電壓功率流，細(xì)實(shí)線代表15V低電壓功率流，虛線代表信號(hào)流。車(chē)載充電器和地面充電機(jī)分別與電源包電連接，用于為電池包充電；電池包還與逆變器、電空調(diào)、直流變換器電連接。主控制板通過(guò)控制局域網(wǎng)(Controller Area Network，CAN)總線與數(shù)據(jù)采集板連接，以接收數(shù)據(jù)采集板采集的信息，并發(fā)出控制信號(hào)；后臺(tái)服務(wù)器用于接收所述主控制板通過(guò)接口單元以 GPRS方式傳輸?shù)能?chē)輛GPS信息和車(chē)輛狀態(tài)信息，并發(fā)出控制信號(hào)；接口單元通過(guò)控制局域網(wǎng)總線分別與主控制板、后臺(tái)服務(wù)器和被控制設(shè)備連接，用于接收所述主控制板或后臺(tái)服務(wù)器發(fā)出的控制信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)的類(lèi)型轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的被控制設(shè)備，還用于接收各被控制設(shè)備上報(bào)的信息，并將上報(bào)的信息轉(zhuǎn)發(fā)到所述主控制板或后臺(tái)服務(wù)器；被控制設(shè)備包括車(chē)載充電器、地面充電機(jī)、維修顯示屏、逆變器、電空調(diào)、直流變換器、汽車(chē)顯示儀表、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置等。輔助電源分別與維修顯示屏、主控制板、接口單元、電空調(diào)、汽車(chē)顯示儀表、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置及鉛酸電池連接，用于在主控制板的控制下，從鉛酸電池獲取電能，并為與其相連的其它設(shè)備提供電能。數(shù)據(jù)采集板采集電池的溫度、電壓、電流等參數(shù)，以及車(chē)輛的GPS位置信息和車(chē)輛的狀態(tài)信息，通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CANl與主控制板相連。接口單元主要是匯集各單元控制局域網(wǎng)總線通訊信號(hào)及操作開(kāi)關(guān)信號(hào)，接口單元通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN2與主控制板連接，接受主控制板控制，同時(shí)通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN3控制車(chē)載充電器，給電池包充電，或者通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN4控制地面充電機(jī)對(duì)電池包充電，通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN5控制逆變器驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)，并且根據(jù)電池狀態(tài)給定逆變器調(diào)速策略，該逆變器分別連接所述電池包和交流電機(jī)，能將電池包提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。車(chē)載充電器、地面充電機(jī)和逆變器互鎖，不能同時(shí)工作。通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN6控制汽車(chē)顯示儀表，顯示電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)參數(shù)。通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN7控制直流變換器，根據(jù)電池包和鉛酸蓄電池的狀態(tài)， 給鉛酸蓄電池充電；該直流變換器連接電池包和鉛酸電池，能改變電池包提供的直流電壓。 通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN8控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置輔助轉(zhuǎn)向。通過(guò)控制局域網(wǎng)總線CAN9控制電空調(diào)，以調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)溫度。控制局域網(wǎng)總線CAN的通信信號(hào)流是雙向的，所有單元的信號(hào)上報(bào)給接口單元和主控制板后，通過(guò)汽車(chē)顯示儀表，可以在相應(yīng)儀表界面顯示，也可由接口單元通過(guò)RS232接口，在維修顯示屏上顯示。本實(shí)用新型通過(guò)電池包中的數(shù)據(jù)采集板采集電池參數(shù)、車(chē)輛GPS位置信息及車(chē)輛狀態(tài)信息；數(shù)據(jù)采集板測(cè)量電池的電壓、充放電電流和溫度等，并將參數(shù)傳送給主控制板， 主控制板根據(jù)電壓狀態(tài)控制電池的充放電，根據(jù)電流大小提供充放電保護(hù)，根據(jù)溫度狀態(tài)推斷電池當(dāng)前的狀態(tài)。特別地，主控制板也可將上數(shù)參數(shù)及其它信息采用GPRS技術(shù)傳送給后臺(tái)服務(wù)器，由后臺(tái)服務(wù)器對(duì)車(chē)輛進(jìn)行統(tǒng)一的管理。電池管理系統(tǒng)的控制部分主要是根據(jù)采集的電壓狀態(tài)而選擇充電方式，并且在產(chǎn)生異常狀態(tài)(如過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)溫等)時(shí)對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)，防止電池?fù)p壞和確保使用安全。GPS實(shí)時(shí)定位功能能夠?qū)崟r(shí)采集記錄車(chē)輛電池當(dāng)前的位置等信息，并把信息由主控制板采用GPRS技術(shù)發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器，在其監(jiān)控平臺(tái)上顯示出車(chē)輛的行駛軌跡；后臺(tái)服務(wù)器也可以發(fā)出指令尋找目標(biāo)車(chē)輛所在位置數(shù)據(jù)。同時(shí)GPRS通信技術(shù)確保在通信過(guò)程中安全無(wú)故障的把準(zhǔn)確信息發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器然后統(tǒng)一管理。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，包括電池包和用電設(shè)備，其特征在于，所述電池包內(nèi)設(shè)有用于采集電池和車(chē)輛參數(shù)信息的數(shù)據(jù)采集板，所述電池管理系統(tǒng)還包括主控制板，與所述數(shù)據(jù)采集板連接，用于接收所述數(shù)據(jù)采集板采集的信息，并發(fā)出控制信號(hào)；后臺(tái)服務(wù)器，用于接收所述主控制板通過(guò)接口單元以GPRS方式傳輸?shù)能?chē)輛GPS信息和車(chē)輛狀態(tài)信息，并發(fā)出控制信號(hào)；所述接口單元與所述主控制板、所述后臺(tái)服務(wù)器和被控制設(shè)備連接，用于接收所述主控制板或后臺(tái)服務(wù)器發(fā)出的控制信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)的類(lèi)型轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的被控制設(shè)備，還用于接收各被控制設(shè)備上報(bào)的信息，并將上報(bào)的信息轉(zhuǎn)發(fā)到所述主控制板或后臺(tái)服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述被控制設(shè)備包括給所述電池包充電的車(chē)載充電器和/或地面充電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述被控制設(shè)備包括能將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變器，所述逆變器分別連接所述電池包和交流電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述被控制設(shè)備包括能變換直流電壓的直流變換器，所述直流變換器連接所述電池包和鉛酸電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述被控制設(shè)備包括電空調(diào)，所述電空調(diào)連接所述電池包。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括有輔助電源，與所述鉛酸電池與所述電空調(diào)連接，用以從所述鉛酸電池獲取電能并為所述電空調(diào)提供輔助電能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述被控制設(shè)備包括汽車(chē)顯示儀表，所述汽車(chē)顯示儀表與輔助電源連接以獲取電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述被控制設(shè)備包括維修顯示屏，所述維修顯示屏與輔助電源連接以獲取電能。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述被控制設(shè)備包括動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置與輔助電源連接以獲取電能。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助電源還連接所述主控制板，用以為主控制板提供電能。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶GPS位置服務(wù)的電池管理系統(tǒng)，包括電池包和用電設(shè)備，所述電池包內(nèi)設(shè)有用于采集電池和車(chē)輛參數(shù)信息的數(shù)據(jù)采集板，所述電池管理系統(tǒng)還包括主控制板、后臺(tái)服務(wù)器及接口單元等組件。本實(shí)用新型能夠?qū)﹄妱?dòng)汽車(chē)電池的電壓、電流、溫度等進(jìn)行時(shí)刻檢測(cè)，同時(shí)可以檢測(cè)電動(dòng)汽車(chē)的GPS位置信息及車(chē)輛狀態(tài)信息，利用GPRS技術(shù)將數(shù)據(jù)采集板采集的各種參數(shù)信息發(fā)射到主控板及后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行管理，對(duì)于確保電動(dòng)汽車(chē)的安全、保持電池組性能、延長(zhǎng)電池組壽命、提高電池使用效率有重要意義。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202221902SQ201120287318
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者付云龍, 劉海, 宋慶國(guó), 潘世剛, 胡力, 譚瑋 申請(qǐng)人:湖北駱駝電氣技術(shù)有限公司