车用电池监测系统技术方案

一种电池监测系统包括被设置为安装至电池的独立测量设备。该独立测量设备包括传感器和通信模块，该传感器被设置用于监测电池的操作参数，该通信模块被设置用于输出指示操作参数的信号。

Vehicle battery monitoring system

A battery monitoring system includes an independent measurement device arranged to be mounted to a battery. The independent measurement device includes a sensor and a communication module configured to monitor the operating parameters of the battery, and the communication module is configured to output a signal indicative of the operating parameters.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车用电池监测系统相关申请的交叉引用本申请要求2010年9月10日提交的申请号为61/381，592且专利技术名称为“车用电池监测系统(VEHICLE BATTERY MONITORING SYSTEM) ”的美国临时专利申请的优先权及其权益，因此通过全文引用将其并入本文。
技术介绍
本专利技术主要涉及一种车用电池监测系统，并且更具体地涉及一种被设置为安装至车内电池的独立测量设备。混合动力车和全电动车通常都包括被设置用于给至少一个电动机供电的电池阵列。监测每一块电池的各种参数可以为高效操作电池阵列提供数据。例如，可以监测每一块电池或电池组的温度以确保电池温度不超过用于高效操作的预定值。另外，可以测量每一块电池的电压以提供充电状态的准确测定，从而有助于电池之间的能量平衡和/或确保电池的电压不超过预定值。某些电池监测系统包括被设置用于从电池阵列接收电力并向配电系统传输电力的电池管理单元。电池管理单元还可以被设置用于从电池测量电子元件接收信号，所述电池测量电子元件监测电池阵列内的电池的各种参数。例如，印刷电路板(PCB)可以与电池阵列内的每一块电池或电池组相关联。在这样的结构中，PCB板被电连接至电池的每一个接线端子以测量输出电压。考虑到电池尺寸的变化和/或车辆的运动，弹簧连接件、线束或柔性电路组件可以被用于在电池的每一个接线端子和PCB板之间建立电连接。例如，弹簧连接件、接线或柔性电路可以被熔焊或焊接至PCB板并通过紧固件(例如螺钉、垫圈等)固定至接线端子。不利之处在于:车辆的运动可能会造成这些连接件随着时间的推移而磨损，由此使送往PCB板的电功率信号变差并干扰电池的监测操作。在这样的装置中，每一块PCB板都被设置用于向电池管理单元传输测量的电池参数。在某些结构中，可以在PCB板和电池管理单元之间提供电缆以构成总线(例如CAN总线)。不利之处在于电缆增加了电池监测系统的重量和制造成本。另外，电缆会随着时间的推移而磨损，由此使从PCB板送往电池管理单元的信号变差。因此，电池阵列的整体效率也会下降。
技术实现思路
本专利技术涉及一种电池监测系统，包括被设置为安装至车内电池的独立测量设备。独立测量设备包括传感器和通信模块，该传感器被设置用于监测电池的操作参数，该通信模块被设置用于输出指示操作参数的信号。本专利技术还涉及一种电池监测系统，包括被设置用于监测车内电池操作参数的传感器。该电池监测系统还包括通信模块，该通信模块被设置用于通过调制由电池输出的功率信号来输出指示操作参数的信号。本专利技术进一步涉及一种电池监测系统，包括被设置为安装至车内电池的独立测量设备。该独立测量设备包括传感器和第一通信模块，该传感器被设置用于监测电池的操作参数，该第一通信模块被设置用于通过无线通信链路输出指示操作参数的信号。附图说明图1是示范性车辆的透视图，该车辆包括被设置为安装至车内电池的独立测量设备。图2是电池监测系统的一个实施例的框图，该电池监测系统包括安装至电池外表面的独立测量设备。图3是示范性电池的截面图，该电池包括安装至电池内表面的独立测量设备。图4是电池监测系统的一个实施例的示意图，该电池监测系统包括独立测量设备和电池管理单元。图5是电池监测系统的另一个实施例的示意图，该电池监测系统包括独立测量设备和电池管理单元之间的无线通信链路。具体实施例方式图1是示范性车辆10的透视图，车辆10包括被设置为安装至车辆10内电池的独立测量设备。在某些实施例中，车辆10包括被设置用于给至少一个电动机供电的电池阵列。例如，车辆10可以包括混合推进系统，该混合推进系统包括气动发动机和电动机。可选地，车辆10可以包括气动发动机和起动电动机,该起动电动机被设置用于(例如通过起动/停机系统)启动发动机的操作。监测每一块电池的各种参数可以为高效操作电池阵列提供数据。例如，可以监测每一块电池或电池组的温度以确保电池温度不超过用于操作的预定值。另外，可以测量每一块电池的电压以提供充电状态的准确测定，从而有助于电池之间的能量平衡和/或确保电池的电压不超过预定值。以下介绍的某些实施例包括被设置为安装至车辆10内电池的独立测量设备。该独立测量设备包括传感器和通信模块，该传感器被设置用于监测电池的操作参数(例如电压、温度等)，该通信模块被设置用于输出指示操作参数的信号。正如以下详细介绍的那样，测量设备可以被安装至电池的外表面或内表面。由于独立测量设备被安装至电池，所以可以省略在某些实施例中用于将测量设备耦合至电池接线端子的弹簧连接件、线束或柔性电路组件。因此，与磨损的连接件相关联的信号变差的可能性就可以明显降低或消除。另外，将测量设备直接安装至电池就使得能够相对于车辆10以各种方向和位置安装电池。在某些实施例中，通信模块被设置用于通过调制由电池输出的功率信号来输出指示操作参数的信号。在可选实施例中，通信模块被设置用于通过无线通信链路输出指示操作参数的信号。在这样的实施例中，某些实施例中可以省略用于将每一个测量设备通信耦合至电池管理单元的数据电缆。线路的减少可以明显降低电池监测系统的重量和制造成本。另外，连接件数量的减少可以提高车辆推进系统的可靠性和效率。图2是电池监测系统12的一个实施例的框图，电池监测系统12包括安装至电池外表面的独立测量设备。如图所示，系统12包括串联连接至电池管理单元18的电池16的阵列14。尽管图示的阵列14中包括三块电池16，但是应该意识到在可选的阵列结构中可以使用更多或更少的电池16。例如，在某些实施例中，可以将多块电池16组合成模块，并由多个模块构成阵列14。在这样的实施例中，第一汇流排可以被电耦合至模块内每一块电池16的正极接线端子20，并且第二汇流排可以被电耦合至模块内每一块电池16的负极接线端子22。汇流排相应地可以被电耦合至电池管理单元18并且被设置用于将电功率信号从电池16传输至电池管理单元18。多个模块可以被串联连接以构成阵列14并向车辆推进系统或其他负载提供所需的电力输出。在可选的实施例中，各个电池16和/或模块可以被并联连接或者以任意其他合适的包括并联和串联结构的设置方式连接。在图示的实施例中，独立测量设备24被安装至每一块电池16的外表面26。在某些实施例中，测量设备24被永久性地固定至外表面26。正如以下详细介绍的那样，每一个独立测量设备24都包括传感器和通信模块，该传感器被设置用于监测电池24的操作参数，该通信模块被设置用于向电池管理单元18输出指示操作参数的信号。如图所示，每一个独立测量设备24都包括第一引线28和第二引线30，第一引线28耦合至相应电池16的正极接线端子20，第二引线30耦合至电池16的负极接线端子22。在某些实施例中，通信模块被通信耦合至第一引线28和第二引线30并且被设置用于通过调制由电池16输出的功率信号来输出指示操作参数的信号。在进一步的实施例中，传感器(例如电压表)可以被耦合至第一引线28和第二引线30并且被设置用于测量功率信号的参数(例如电压)。因为独立测量设备24被直接安装至电池16的外表面26，所以测量设备24可以监测电池16的温度。例如，在某些实施例中，独立测量设备24包括温度传感器，如热电偶。通过将温度传感器放置为与电池16的外表面26直接接触，温度传感器即可准确测量电池的温度。在进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·J··西姆斯，帕斯卡尔·缪斯，弗雷德里克·埃洛伊，简克劳德·雷姆尔特，葛瑞格尔·拉格比，
申请(专利权)人：约翰逊控制技术公司，
类型：
国别省市：