电池保护装置、服务器和电池管理系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种电池保护装置、服务器和电池管理系统，其中电池保护装置包括：采集单元，采集车辆的电池组的状态数据；通信单元，将所述状态数据发送至服务器，以及接收来自所述服务器的控制指令；回路通断控制单元，根据所述控制指令控制所述电池组的充电回路和/或放电回路的通断。通过本实用新型专利技术的技术方案，能够远程监控车辆中的电池状态，能够根据电池的状态灵活控制电池保护装置，及时确定电池的故障状态，提高安全性能，延长电池寿命。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动车管理
，具体而言，涉及一种电池保护装置、一种服务器和一种电池管理系统。
技术介绍
电池是电动车的动力源泉，也是一直制约电动车发展的关键因素。电动车用电池的主要性能指标是比能量、比功率、循环寿命和成本等。要使电动车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。因为电动汽车与燃油汽车相比的三个主要制约因数:成本高、续驶里程短和充电时间长，都与能量存储技术没有突破性进展直接相关。目前各国都在加紧研究各类先进的能量存储技术，开发各种高比能量、高比功率、长循环使用寿命、价格低廉的动力电池。目前国内动力蓄电池主要存在的问题:1.动力蓄电池安全性能没有彻底解决；动力蓄电池的安全性问题将影响其市场命运。对于机械的挤压、针刺；电的短路、火烧都称之为滥用安全性，这种安全性是可以预测的，可以通过测试进行评估，通过保护措施进行改善。而因为制造瑕疵引起的相关连接问题、隔膜损坏、粉尘，以及引起过热与热失控称之为现场安全性，该安全性是不可预测的，随机小概率发生，无法通过测试进行评估，也不能通过质量管理来完全消除，发生很突然，目前所有的安全性措施， 均不能完全消除理离子蓄电池的现场安全隐患。2.动力蓄电池一致性有待提高。目前，大多数蓄电池组在出厂前进行了很好的性能匹配，但在使用一段时间后，蓄电池组的分散较为严重，一致性变差。在串充串放的管理电路机制下，蓄电池组的性能将由组成蓄电池组的最差的单体电池的性能决定。单体电池的一致性不光指的是单体电池出厂时的一致性，更指出的是单体电池在使用全过程中的一致性，同时要求单体电池的核电态的保持能力也要尽可能的一致。3.蓄电池管理系统与动力蓄电池的匹配性。应避免由于蓄电池管理系统出现问题而导致的动力蓄电池安全隐患及蓄电池一致性变差。而蓄电池质量的好坏需要从蓄电池自身生产工艺过程中解决。产品在设计阶段、工艺工程化阶段、生产阶段、销售阶段、售后服务阶段出现的故障，通过自定义的企业内部工作流程形成闭环。蓄电池生产厂家希望能搭建一个平台能有效地收集产品各个阶段的质量信息。这些信息对于电池性能和质量的提升十分关键。而构筑电池的物联网平台，为实现这一信息收集平台提供了可能，物联网的英文名称叫〃The Internet of things〃，顾名思义，简而言之，物联网就是〃物物相连的互联网〃。这有两层意思:第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。严格而言，物联网的定义是:通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网。利用物联网技术收集动力电池运行技术参数将有效提升目前电池性能信息收集的水平。因此，需要一种远程监控蓄电池的方案，不仅可收集蓄电池的各种状态，也能够分析出蓄电池是否发生状态异常，并采取相应措施解除故障，提高蓄电池的安全性能。
技术实现思路
本技术正是基于上述问题，提出了一种远程监控蓄电池的方案，不仅可收集蓄电池的各种状态，也能够分析出蓄电池是否发生状态异常，并采取相应措施解除故障，提高蓄电池的安全性能。有鉴于此，根据本技术的一个方面，提出了一种电池保护装置，包括:采集单元，采集车辆的电池组的状态数据；通信单元，将所述状态数据发送至服务器，以及接收来自所述服务器的控制指令；回路通断控制单元，根据所述控制指令控制所述电池组的充电回路和/或放电回路的通断。该采集单元可以是温度传感器、电压采样电路和电流采样电路、QZ8940芯片等，以采集电池组的各种状态数据，该电池保护装置可安装在车辆中，可在车辆行走时采集数据，也可以实时采集数据，在采集到电池的状态数据后，将该状态数据发送给服务器，以供服务器进行分析。服务器在确定电池组发生状态异常时，可发送相应的控制指令给电池保护装置，回路通断控制单元在接收到该控制指令后，对电池组的充电回路或放电回路进行通断控制，以免出现高温、过充或过放危险，从而实现远程监控电池组的目的，并在电池组发生异常状态时，及时进行控制，提高了电池组的安全性能。该回路通断控制单元可以包括继电器、三极管、MOS晶体管、可控硅。 在上述技术方案中，优选的，还可以包括:信号处理单元，接收所述状态数据，对所述状态数据进行解译，并将解译结果通过所述通信单元发送至所述服务器。该信号处理单元可以是PIC16F833单片机，负责数据处理和数据通信，通过该信号处理单元将经过解译后的状态数据发送给服务器，从而实现了服务器与电池保护装置的远程无线通信。在上述任一技术方案中，优选的，所述信号处理单元还用于将所述状态数据与状态阈值进行比较，在所述状态数据不处于所述状态阈值范围内时，发送保护指令至所述回路通断控制单元，以控制电池组的充电回路和/或放电回路的通断。该信号处理单元除了可以进行数据解译之外，还可以将状态数据与各状态阈值进行比较，例如将电压值与电压阈值进行比较，温度值与温度阈值进行比较，在电压值或温度值高于相应的阈值时，就发送保护指令给回路通断控制单元，对电池组进行保护。在上述任一技术方案中，优选的，还可以包括:电池保护单元，获取所述采集单元采集的状态数据，根据所述状态数据判断是否发送导通指令至所述回路通断控制单元，和/或在所述信号处理单元判断出所述状态数据不处于所述状态阈值范围内时，停止向所述回路通断控制单元发送所述导通指令。该电池保护单元可以是TexasInstrumengts公司的BQ77PL900芯片，该电池保护单元可以对单节锂电进行过充、过放、过流、短路等保护，也与通断回路控制单元连接，在外部短路或过放电或过充时，停止向回路通断控制单元发送导通指令，与信号处理单元一起实现双重保护，进一步提高蓄电池的安全性能，延长电池寿命。负责电池安全的保护电路必须采用专用集成的硬件保护电路，抗干扰能力强，保护可靠性高。在上述任一技术方案中，优选的，还可以包括:均衡单元，连接至放电电阻，接收所述电池保护单元分析所述状态数据的分析结果，在所述分析结果为所述电池组中的部分电池的电压高于其他电池时，将所述放电电阻连接至所述部分电池，以降低所述部分电池的电压。该均衡单元可由多个MOS管组成，控制电池组内的单节电池与各电阻的连接关系，在电池组内单节电池与其他电池不一致时，可对电池组进行均衡处理，从而确保动力蓄电池的一致性。在上述任一技术方案中，优选的，所述状态数据包括所述电池组中单节电池的电压，所述电池组的充电电流、所述电池组的温度、容量和/或硫化状态。在上述任一技术方案中，优选的，所述回路通断控制单元包括充电晶体管和放电晶体管，所述充电晶体管设置于所述充电回路中，所述放电晶体管设置于所述放电回路中。在上述任一技术方案中，优选的，所述通信单元包括串行通信端口和通信模块，所述状态数据经由所述串行通信端口传输至所述通信模块，其中，所述通信模块包括无线通信装置和全球定位器。全球定位器用于获取车辆的定位数据，状态数据由外部通信串口单总线UART 口传输给无线通信装置，通过该无线通信装置将状态数据和车辆的定位信息传输至服务器。根据本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池保护装置，其特征在于，包括：采集单元，采集车辆的电池组的状态数据；通信单元，将所述状态数据发送至服务器，以及接收来自所述服务器的控制指令；回路通断控制单元，根据所述控制指令控制所述电池组的充电回路和/或放电回路的通断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪捷，陈文胜，盛刚祥，张芳勇，周湛晨，叶孝，
申请(专利权)人：浙江绿源电动车有限公司，
类型：实用新型
国别省市：