一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置，所述监测装置安装在动力电池箱体内部，包括：电源变换模块，用于将动力电池的高压电转换为本装置所用的常规低压电源；电源管理模块，为系统各模块提供持续的电源供给；动力电池电压采集模块、电池温度采集模块、定位模块、CAN采集模块、通信模块以及CPU模块，CPU模块与各采集模块和通信模块相连，取得各项信息，并将这些信息全部或部分通过通信模块发送到云平台监控中心。本实用新型专利技术所述的系统，能够全生命周期监测动力电池使用情况；取得动力电池电压电量、温度数据，判断电池寿命和安全情况；准确定位，确保废弃的动力电池准确回收。

A full life cycle monitoring device for power cell directly from battery pack

The utility model discloses a battery power directly from the battery pack to take power of the whole life cycle monitoring device, the monitoring device including the power battery box and power transformation module, the power battery electric conversion device used in the conventional low-voltage power supply; power management module, power supply continue for each module of the system; the battery voltage acquisition module, battery temperature acquisition module, positioning module, CAN collection module, communication module and CPU module, the CPU module is connected with the acquisition module and communication module, get the information, and the information of all or part of the communication module is sent to the cloud platform monitoring center. The system of the utility model can monitor the operation condition of the power battery in the whole life cycle, and obtain the data of the power battery voltage, electricity and temperature, determine the battery life and safety situation, accurately locate, and ensure the accurate recovery of the abandoned power battery.

【技术实现步骤摘要】
一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置
本技术属于环境、新能源、通信领域，具体涉及一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置。
技术介绍
动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。新能源汽车主要由电池驱动系统、电机系统和电控系统及组装等部分组成。其中电机、电控及组装和传统汽车基本相同，差价的原因在于电池驱动系统。从新能源汽车的成本构成看，电池驱动系统占据了新能源汽车成本的30-45％，而动力锂电池又占据电池驱动系统约75-85％的成本构成。随着新能源汽车的保有量加大，动力锂电池的回收问题成为重中之重。新能源小客车生产企业对电池等关键零部件提供的质保期，乘用车为8年或12万公里，商用车为5年或20万公里。按照规定，在质保期内，新能源车动力电池的性能衰减不能超过20％。按照这一规定，从2008起算，我国大部分电动车已过了质保期或临近质保期结束。而从2013年开始的第二批电动商用车也即将满足5年质保的期限。因此，对动力电池的健康状态分析、回收动力电池是十分有必要的，但是现在市场上并没有一种对动力电池全生命周期的进行跟踪、评价、判断的装置。除此以外，至今市场上也缺乏对动力电池的正常回收手段，缺少一种查找和定位动力电池的装置。因此，本技术提供一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本技术提供一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置。本技术所述的直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置，包括位于动力电池的监测装置和云平台监测中心，其中动力电池的监测装置包括：电源变换模块，将动力电池的高压电转换为本系统所用的常规低压电源，以用于为系统各模块的供电；电源管理模块，为系统各模块提供持续的电源供给；动力电池电压采集模块，采集动力电池的电压电量数据，以用于判断电池寿命；动力电池温度采集模块，采集动力电池的温度数据，以用于判断动力电池工作是否安全；定位模块，用于确定动力电池的位置信息；通信模块，与CPU模块相连，用于发送采集的动力电池的信息和定位装置自身的位置信息以及其他信息；CAN采集模块，与车载总线连接，取得汽车行驶状态下动力电池的各种参数数据；CPU模块，与动力电池电压采集模块、电池温度采集模块、定位模块、CAN采集模块、通信模块相连，取得包括电池电压、温度数据、定位信息以及电池其他信息的电池信息，并将这些信息部分或全部通过通信模块发送到云平台监控中心。其中，电池信息包括来自动力电池电压采集模块的电压电量信息、来自电池温度采集模块的温度数据，来自定位模块的动力电池的位置信息，来自CAN采集模块的电池运行时的各项参数信息，以及电池其他信息。所述电池其他信息是指动力电池二维码数据(管理编号)及其它与制造、生产相关的附属信息。所述的电源变换模块，包括外部供电接口和内部连接；外部供电接口与动力电池总电源相连，内部连接电源变换模块；将高压为直流40v至700v的动力电源转换为5v低压电源；按照动力电池规格可以分为在72v标称值、108v标称值、331.2v标称值、537.6v标称值等规格进行取电。所述的电源管理模块，利用所述的电源变换模块产生的低压电生成装置各模块所需电源，提供包括3.3V和3.75V的多种稳定的电压输出，所述的电源管理模块还包括供电控制模块，控制电压采集模块、温度采集模块和外围电路是否供电。当需要采集动力电池的电压电量时，使其采集电路供电，采集完成后，关闭供电达到节电效果。在动力电池工作时，将动力电池的不受控整体电源直接输出到电源转换模块进行供电。所述的动力电池电压采集模块，采集动力电池的整体电压，即72v标称值、108v标称值、331.2v标称值、537.6v标称值等规格。采集电路将动力电池组的电压信息，传送到CPU模块的电压采集入口，CPU模块获得动力电池组的电压数据，通过通信模块传送到云平台，来判断和评估动力电池的使用寿命情况。优选地，所述的动力电池电压采集模块，采集入口连接到动力电池的电压输入经过保护的部分，同时采集电路取得供电，采集电路将动力电池组的输出电压，转换成频率输出，输出的频率信号，经过隔离，传送到CPU的电压采集入口，CPU模块获得动力电池组的电压电量数据，通过通信模块传送到云平台，来判断和评估动力电池的寿命。优选地，所述的CPU模块的外围电路还包括晶振、复位、基准、仿真接口和存储电路；所述外围电路与电池电压采集模块、电池温度采集模块、定位模块、通信模块相连，取得电池数据、定位信息，并将这些信息通过通信模块发送到云平台监控中心。所述电池温度采集模块包括温度传感器，利用温度传感器采集电池温度；所述温度传感器包括内置温度传感器和外置温度传感器，内置温度传感器采集系统内部的温度，外置温度传感器设置于动力电池PACK包上，采集动力电池的温度，采集电路将动力电池组的温度信息和系统内部的温度信息，传送到CPU模块的温度采集入口，CPU模块获得动力电池组的温度数据，通过通信模块传送到云平台，来判断和评估动力电池的工作是否安全。所述的定位模块为LBS模块，通过基站确定系统的位置信息，以确定动力电池的位置，外置有GPRS天线；所述的通信模块为GPRS模块，外置有共用的GPRS天线。优选的，所述的通信模块为GPRS模块，外置有GPRS天线和SIM卡，通过GPRS网络，发送采集装置的位置信息和动力电池的电压电量、温度、寿命信息。优选地，所述的GPRS和LBS可以集成到一个模块，通过基站辅助定位技术实现高精度的定位。所述CAN采集模块为车载总线采集模块，连接到汽车电池BMS系统与车载系统的CAN连接网络，用于获取当前动力电池的电池容量，取得汽车行驶状态下动力电池的各种参数数据；所述的CAN采集模块，根据车载总线的状态判断，当检测车载总线活跃时，即可判断此时为动力电池正常使用阶段，所述通信模块小间隔(如每10分钟)发送数据，并且可以发送除电池容量以外的各种信息(数据组成包括动力电池二维码数据(管理编号)、动力电池组SOC(剩余电量)信息、动力电池组温度信息、动力电池组具体位置信息(LBS)、动力电池组其它附属信息)；当检测车载总线不活跃时，即可判断此时为动力电池未投入使用或者动力电池已经报废，如果从未从CAN取得过动力电池参数，则此阶段是出厂未安装阶段，如果已经从CAN取得过动力电池参数且电池容量接近报废，则此阶段是报废阶段，所述通信模块大间隔(如每天)发送包括定位信息的数据(包括动力电池二维码数据(管理编号)、动力电池组SOC(剩余电量)信息、动力电池组温度信息、动力电池组具体位置信息(LBS))。优选地，所述的定位装置与动力电池进行捆绑式安装：所述的定位装置在生产时即取得动力电池的唯一的管理编号；管理编号信息由通信模块一并发送。本技术还提供利用上述直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置在线监测动力电池的方法，所述方法包括步骤：A、获取汽车动力电池的运行状态信息：根据CAN采集模块采集的车载总线的状态信息，确定时间间隔，有选择地采集动力电池的电池信息；B、将所述采集到的动力电池的全部或部分电池信息发送至云平台监测中心；C、云平台监测中心根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：电源变换模块，将动力电池的高压电转换为所述监测装置采用的常规低压电源，以用于为所述监测装置各模块的供电；电源管理模块，为所述监测装置各模块提供持续的电源供给；动力电池电压采集模块，采集动力电池的电压电量数据，以用于判断电池寿命；电池温度采集模块，采集动力电池的温度数据，以用于判断动力电池工作是否安全；定位模块，用于确定动力电池的位置信息；通信模块，与CPU模块相连，用于发送采集的动力电池的信息和定位模块的位置信息以及其他信息；CAN采集模块，与车载总线连接，取得汽车行驶状态下动力电池的各种参数数据；CPU模块，与动力电池电压采集模块、电池温度采集模块、定位模块、CAN采集模块、通信模块相连，取得包括电池电压、温度数据、定位信息以及电池其他信息的电池信息，并将这些电池信息部分或全部通过通信模块发送到云平台监控中心。

【技术特征摘要】
1.一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：电源变换模块，将动力电池的高压电转换为所述监测装置采用的常规低压电源，以用于为所述监测装置各模块的供电；电源管理模块，为所述监测装置各模块提供持续的电源供给；动力电池电压采集模块，采集动力电池的电压电量数据，以用于判断电池寿命；电池温度采集模块，采集动力电池的温度数据，以用于判断动力电池工作是否安全；定位模块，用于确定动力电池的位置信息；通信模块，与CPU模块相连，用于发送采集的动力电池的信息和定位模块的位置信息以及其他信息；CAN采集模块，与车载总线连接，取得汽车行驶状态下动力电池的各种参数数据；CPU模块，与动力电池电压采集模块、电池温度采集模块、定位模块、CAN采集模块、通信模块相连，取得包括电池电压、温度数据、定位信息以及电池其他信息的电池信息，并将这些电池信息部分或全部通过通信模块发送到云平台监控中心。2.根据权利要求1中所述的一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置，其特征在于，所述的电源变换模块包括外部供电接口和内部连接，外部供电接口与外部动力电池总电源相连，内部连接电源变换模块为动力电池直接供电，取电是直流40v至700v范围内取电；所述的电源变换模块将其隔离转换为所述监测装置所用的5v低压电源。3.根据权利要求1中所述的一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置，其特征在于，所述的CPU模块还包括外围电路，所述外围电路包括晶振、复位、基准、仿真接口和存储电路；所述外围电路与电池电压采集模块、电池温度采集模块、定位模块、通信模块相连，取得电池数据、定位信息，并将这些信息通过通信模块发送到云平台监控中心。4.根据权利要求1中所述的一种直接从电池包取电的动力电池全生命周期监测装置，其特征在于，所述的电源管理模块，利用所述的电源变换模块产生的低压电生成所述监测装置各模块所需电源，提供包括3.3V和3.75V的多种稳定的电压输出，所述的电源管理模块还包括供电控制模块，控制电压采集模块、温度采集模块和外...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇，周正，仝金亮，乔伟，
申请(专利权)人：北京智慧云行科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11