一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置，所述监测装置包括：微处理器单元、电源管理单元以及报警装置，所述监测装置设置有独立电池。由于设置有独立电池，在电动自行车电池起火电源故障的情况下，独立电池仍然可以继续为监测装置供电，监测装置可以迅速完成报警。

【技术实现步骤摘要】
一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置
本专利技术涉及锂离子电池安全监测领域，特别涉及一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置。
技术介绍
随着锂离子电池在电子产品、电动自行车、新能源汽车等领域的广泛应用，现在移动设备、车辆的电力驱动几乎已经都在锂电化。而由于锂离子电池的固有特性，其在遭遇过充电、过放电、挤压、穿刺、过载、内部短路等问题时，可能发生起火燃烧。因锂电池起火造成的火灾数量呈上升趋势。尤其在电动自行车上应用的锂电池，因其数量庞大、电池储能多、质量参差不齐，又常在楼道、车棚等无人看守的场所充电，因其失火造成火灾蔓延、人员伤亡的事故屡见报端，社会影响恶劣。针对锂离子电池的安全管理，通常电池内部拥有充电过压保护、放电欠压保护、过载保护、温度保护等保护措施。这些措施能够在电池遭遇非正常充放电行为时施加干预。在专利申请CN201510434492.X中，也公开了一种智能锂电池控制防盗系统。该技术在智能手机上设置有APP电池控制系统，通过蓝牙与电池内部的管理电路无线通讯，实时监测电池运行状态，通过实时监测电池对外供电电流输送状态，来判断锂电池是否被卸载，电池在没有经过手机APP授权的情况下，脱离电动车，控制单元检测不到负载存在，即认为脱离了电动车将会关闭电池系统本身的充放电功能，直到手机APP进行解锁。申请这项专利的深圳公司在2017年即开始依托上述技术推行一套名为“智锂狗”的电池云端控制管理系统，将电池状态监测数据和位置数据用电池内置的无线通信模块上传至云端服务器，实现电池定位、防盗的同时，还开发了电池安全预警、维修保养提醒的功能。在专利申请CN201910272428.4中，也公开了一种电动车安全监测系统，将电池监测单元安装于对应的电动车电池包内，采集对应的电动车电池的电压、剩余电量以及温度等数据，同时行驶轨迹监测及电动车的定位信息也进行监测，并通过无线装置上传到云端数据库，用户通过用户端，即手机APP进行实时查看数据。上述技术方案，能在一定程度上能够将电池故障(如过热、充电过压、一致性差)的电动车电池进行远程预警和定位，便于提醒相关人员注意电池使用安全、及时维护保养以及防盗。然而，很多电池起火事故，是由于电池组成电芯的内部短路，从而造成突发的电池热失控。此时电池系统在数秒内迅速起火燃烧，甚至发生燃爆。通过电池来供电的通讯、监测管理电路，由于迅速掉电，无法及时将警情送出。对于电池系统突发失控起火，云端系统是无法准确判断的。对于云端而言，仅能在一定时间后发现已经无法接收到电池包定时心跳数据。因为云端无法接收数据还可能是由于电池板通讯模块欠费停机、无线链路中断、电池低压保护等多种原因所致，监测系统若判定为电池起火将产生大量的误报警现象。因而，当前应用的多种技术手段，均无法起到电池失控起火后的及时报警作用，即相关人员无法及时有效发现电池起火从而迅速响应、降低损失及影响。
技术实现思路
为了克服当前技术下，电动自行车电池内置的智能监测管理系统无法及时报警的问题，本专利技术提供了一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置，所述监测装置包括：微处理器单元、电源管理单元以及报警装置，所述监测装置设置有独立电池。优选地，所述监测装置还包括：无线通信单元和位置采集模块。优选地，所述报警装置为警报声或者与云平台无线通信报警。优选地，所述无线通信方式为NB-IoT或4GCat1。优选地，所述监测装置被封装在阻燃或绝热结构中。优选地，所述电动自行车电池可与所述监测装置供电，当所述电动自行车电池断电时，所述独立电池与所述监测装置供电。优选地，所述监测装置通过CAN总线或者SMBus总线读取所述电动自行车电池系统内部的监测数据。优选地，所述监测数据包括电动自行车电池各级组成电芯的电压、最高最低电压差、温度、最高最低温度差以及回路电流。优选地，所述监测装置通过自带温度传感器对所述电动自行车电池进行外部温度的监测。优选地，所述温度传感器为非接触式红外温度传感器或热电偶热电阻接触式温度传感器。本专利技术提供了一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置，所述监测装置包括：微处理器单元、电源管理单元以及报警装置，所述监测装置设置有独立电池。由于设置有独立电池，在电动自行车电池起火电源故障的情况下，独立电池仍然可以继续为监测装置供电，监测装置可以迅速完成报警。进一步地，应用时靠近但不紧贴在电动自行车电池外表面，并设计成微小型结构。该装置可在电动自行车电池突然失控起火时，继续工作，发现并向云端进行火灾报警和电池定位,同时还兼具电池防盗、维修提醒、安全预警等功能。本专利技术另一个方案解决上述技术问题，采用的技术方案是，在电动自行车电池外部，附带一套包含微处理器单元、无线通信模块、位置采集模块、温度采集模块、电池通信接口和备用锂电池的电子系统，并将其封装在耐短时热冲击的绝热结构内。本专利技术另一个方案所给出的技术方案中，电动自行车电池系统内部无需再内置无线通信模块、定位模块，仅需通过改装后的通用接口将电池管理系统原本已经具备的各组成电芯实时电压、电流、温度监测数据通过导线传输出来。相关监测数据、电池定位信息由外置电子系统上的无线通信模块上传至云端服务器。通常行业应用成熟的Can总线或者SM总线方案连接电池系统与外部设备。本专利技术另一个方案所给出的技术方案中，监测装置日常使用时，通过在与电池连接的通讯接口上增加电源供应端口，来进行监测装置的电源供应。在电池热失控发生系统掉电时，监测装置自身的备用电池，可继续给监测装置供电一段时间，实现火灾发生瞬间及之后一段时间内数据的采集和回传报警。根据备用电源所需备用时长，选择低容量低成本锂电池即可实现外置系统的低成本持续供电。本专利技术另一个方案所给出的技术方案中，监测装置除通过读取电池内部各电芯监测数据外，还持续应用NTC、红外温度、烟雾等传感器对电池外部进行监测，微处理器通过采集内外部数据综合判断并上传电池热失控告警信息，降低误报警几率。应用本专利技术，在现有电池监测技术方案防盗、预警、大数据管理的基础上，增加了电池失控之时及之后一段时间内的数据采集、火灾判断及远程报警定位功能。从而为电池用户、相关运营方、安全监管人员提供更加有价值和时效性的事故警报信息及位置信息，帮助相关人员快速赶到定位位置进行应急处置，达到止灾减损、降低不良社会影响的突出效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例采用的技术方案，下面将对实施例作简单地附图说明。图1是本专利技术提供的监测装置的一种实施例的原理框架图。图2是本专利技术一种实施例中的监测装置的结构图。附图中各部件的标记如下：1、防火隔热外壳，2、微处理器，3、温度采集单元，4、测温探孔，5、通讯供电接口，6、电源管理单元，7、锂离子电池，8、贴片式NB-IoT模块，9、外置天线，10、天线接口具体实施方式：本专利技术的核心是在提供一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置，解决了目前电动自行车电池内置的智能监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置，所述监测装置包括：微处理器单元、电源管理单元以及报警装置，其特征在于，所述监测装置设置有独立电池。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于监测电动自行车电池安全的监测装置，所述监测装置包括：微处理器单元、电源管理单元以及报警装置，其特征在于，所述监测装置设置有独立电池。


2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括：无线通信单元和位置采集模块。


3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述报警装置为警报声或者与云平台无线通信报警。


4.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述无线通信方式为NB-IoT或4GCat1。


5.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置被封装在阻燃或绝热结构中。


6.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述电动自行车电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭佩，江泽富，田源，
申请(专利权)人：深圳达温技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44