一种电动车电池监护系统的制作方法

本实用新型属于电动汽车领域，具体涉及一种电动车电池监护系统。

背景技术：

随着电动车的不断发展，电动车所使用的电池系统向高工作电压，高能量发展。在电池系统开发工作中，需要对电池系统进行极端测试，如：碰撞试验、挤压试验、跌落试验，部分电池在试验过程中没有明显的发热、起火，乃至爆炸现象，但，在试验后零件搁置，或拆卸检查时，由于电芯化学反应的热累积致使电池包起火或爆炸，对人员和设施存在安全隐患。

现有技术中，防范方法是操作人员使用红外测温设备，定时对试验后零件进行检查。

发明人经过研究发现，现有技术中，通过人工周期检查，不具备实时性，并且在人员靠近电池系统检查时被检查电池系统有存在处于起火或爆炸的临界点的可能，因此可能对检查人员造成人生伤害。

此外，现有技术中即使存在远程检测电池系统的装置，但需要不断进行通讯连接，这一定程度上对通信造成了一定的压力，或者需要增加大量的通信对接端口。

因此，需要一种可以远程、及时、有效的且具备冗余设计的能够对电池系统状态进行检查的方法或者系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种电动车电池监护系统，以解决现有的电池采用人工检查容易导致不安全因素产生的弊端。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种电动车电池监护系统，包括监控器、至少一个采集器和可移动终端，所述采集器包括：第一微控制器，以及连接该第一微控制器的第一通信模块和至少一个采集模块，所述监控器包括：第二微控制器，以及连接该第二微控制器的人机交互模块、报警模块和第二通信模块，所述采集器实时采集电池的工作状况数据发送给所述监控器进行显示，其中，所述第一通信模块和第二通信模块均具有多个通信单元，所述第二通信模块的通信单元与第一通信模块的通信单元进行数据交互，其中，该第一和第二通信模块的某一或某几个通信单元受所述人机交互模块的控制，单一的，或多个组合的，作为监控器与采集器之间进行数据交互的通信单元，或者，作为与外部的可移动终端进行数据交互的通信单元。

进一步地，所述采集模块包括ADC模块和隔离模块，所述隔离模块连接该第一微控制器，所述ADC模块用于将采集到的电池工作状态的模拟信号转换为数字信号后发送给所述隔离模块，所述隔离模块将经ADC模块处理后的数字信号的电压值调整为与该第一微控制器相适配。

进一步地，所述ADC模块具有多个电压采集通道和多个温度采集通道，所述采集通道用于采集电池的电压模拟信号或温度模拟信号。

进一步地，所述第一通信模块和第二通信模块的通信单元由无线传输模块和有线传输端口组成。

进一步地，该无线传输模块包括WiFi传输模块、蓝牙传输模块、GPRS传输模块，该有线传输端口包括CAN、LIN、RS-232和RS-485总线和以太网通信接口。

进一步地，所述监控器的人机交互模块包括触控显示屏、键盘和鼠标，该触控显示屏、键盘和鼠标均分别与该第二微控制器相连接。

进一步地，所述监控器实时监控从采集器发送的电压及温度信号是否超过设定阈值，并在监测到的电压或者温度信号超过设定的阈值时，启动报警模块进行报警处理。

进一步地，所述报警模块包括报警灯、报警扬声器、常闭和常开输出控制端、GPRS模块和以太网模块，所述GPRS模块和以太网模块均与所述第二微控制器相连。

进一步地，所述采集器和监控器均还包含有电源模块，所述电源模块包括可充电和蓄电的电池模块和和电源插座。

进一步地，所述监控器与多个采集器同时建立通信连接，各个采集器设有自己独立的数字地址，所述监控器通过判断采集器的硬件数字地址以对各采集器进行区分。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种电动车电池监护系统，其能够远程对电池系统进行状态监测，并兼具报警功能，报警具有多种方式；本实用新型中的通信单元具有多种用途，既可以作为与采集器进行数据交互的端口，又可以作为与外部的移动终端传输数据的接口，通信接口供人机交互模块随时调用，根据系统冗余设计，提高设备通信的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的电动车电池监护系统的整体架构图。

图2为本实用新型实施例所述的电动车电池监护系统的采集器的结构原理图。

图3为本实用新型实施例所述的电动车电池监护系统的监控器的结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

如图1至图3所示，本实用新型实施例所述的一种电动车电池监护系统，包括监控器2、至少一个采集器1和可移动终端3，监控器2以有线或无线的方式与采集器1之间进行数据传输，采集器1得到的数据可发送给可移动终端3，可移动终端3包括手机、便携式移动计算机、iPad等。

所述采集器1包括：第一微控制器11，以及连接该第一微控制器11的第一通信模块15和至少一个采集模块12，采集模块12采集被监控电池工作时的相关数据通过第一微控制器11的处理后经过该第一通信模块15发送给监控器2。传输方式包括有线和无线两种方式。

所述监控器2包括：第二微控制器21，以及连接该第二微控制器21的人机交互模块22、报警模块23和第二通信模块24，第二通信模块24接收从第一通信模块15发送的电池工作时的相关数据在人机交互模块22上予以显示，同时，该第二微控制器21还对接收的数据进行比对，判定被监控电池的工作数据是否超出或低于设定值，在不符合预设条件时，启动报警模块23进行报警。

其中，所述第一微控制器11和第二微控制器21可以为单片机、数字信号处理器、微处理器或者其他具有逻辑运算功能的器件。

所述第一通信模块15和第二通信模块24均具有多个通信单元，以适应不同的通信传输方式，所述第二通信模块24的通信单元与第一通信模块15的通信单元进行数据交互，其中，该第一和第二通信模块24的某一或某几个通信单元受所述人机交互模块22的控制，单一，或多个组合的作为监控器2与采集器1之间进行数据交互的通信单元，或者，作为与外部的可移动终端3进行数据交互的通信单元。也就是说，通过人机交互模块22，可以控制和设置该第二通信模块24和第一通信模块15之间的任一通信单元进行数据传输，采集器1与监控器2具备其各自的通信模块中各个通信单元同步发送、接收信息功能，这种冗余设计用于提高设备通信可靠性；具体通信是采用单一、几个通信模块组件组合用于采集器1和监控器2间通信功能，可以通过监控器2的人工交互模块进行设置；此外，与第一通信模块15进行交互的该第二通信模块24的通信单元还可以作为与外部的可移动终端3进行通信的部件，其受人机交互模块22的设置，比如，当监控器2通信单元未被用作与采集器1通信使用时，空闲通信单元可以用以作为报警通信端口使用，即，监控器2的通信模块具备与采集器1通信和报警通信的双重功能。为了实现一个监控器监控多个采集器的效果，监控器中的第二通信模块设置有多于第一通信模块的通信单元。通过公用端口，充分利用端口，节省通信资源，使得系统更省电。

所述采集模块12包括ADC模块14和隔离模块13，所述隔离模块13连接该第一微控制器11，所述ADC模块14用于将采集传感器采集到的模拟信号转换为数字信号发送给所述隔离模块13，所述隔离模块13将经ADC模块14处理后的数字信号的电压值调整为与该第一微控制器11相适配后再传输。其中，所述ADC模块14具有多个电压采集通道和多个温度采集通道，各个采集通道分别用于采集电池的电压模拟信号和温度模拟信号。

所述第一通信模块15和第二通信模块24的该通信单元由无线传输模块和有线传输端口组成，其中该无线传输模块包括WiFi传输模块、蓝牙传输模块、GPRS传输模块，该有线传输端口包括CAN、LIN、RS-232和RS-485总线通信接口。通信单元可以由上述无线传输模块和有线传输端口中的一种或几种组合组成。可以通过有线或无线等多种方式进行传输。

所述监控器2的人机交互模块22包括触控显示屏、键盘和鼠标，该触控显示屏、键盘和鼠标均分别与该第二微控制器21相连接。人机交互模块22主要用于设定监控器2的运行参数，包括对第二通信模块24于第一通信模块15之间的通信单元的设置，对报警阈值的设置，对于外部的可移动终端3进行通信的通信单元的设置。通过对第二通信模块24上的不同通信单元的设置，可以实现一个通信单元监控器2与多个采集器1进行数据交互，而闲置的通信单元则可以作为报警信号传输用。

所述报警模块23包括报警灯、报警扬声器、常闭和常开输出控制端、GPRS模块和以太网模块，所述GPRS模块和以太网模块均与所述第二微控制器21相连；所述监控器2实时监控从采集器1发送的电压及温度信号是否超过或低于设定的阈值，并在监测到的电压或者温度信号超过或者低于设定的阈值时，启动报警处理。其中，报警灯和报警扬声器通过声和光为用户提供报警信号；闭合/断开输出控制端用于驱动其它外部报警设备；GPRS模块和WLAN模块用于远程传输报警信息，远程传输报警信息的GPRS模块和WLAN模块可公用于第二通信模块24的通信单元。在本申请中，为了可以实时监控被采集的电压和温度信号是否超过设定阈值，并在所采集的电源和温度信号超过用户设定的报警阈值时，向用户提供包括手机短信、以太网报警、声音报警、灯光报警、闭合/断开输出控制端报警等，多种报警形式；触控显示屏则实时显示系统运行状态。

所述采集器1和监控器2均还具有各自独立的电源模块，其中，电源模块包括可充电的电池模块和电源插座；电源插座与电池相连，电池模块与其它部件相连，以提供持续的电能供应；电池模块将电源插座输入的电能调制后为蓄电池充电。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，单一监控器2可以与多个采集模块12同时建立通信连接，监控器2通过判断采集器1硬件数字地址区分采集器1及其电压和温度通道信号；具体的，当监控器2同模块未被用作与采集器1通信使用时，空闲通信模块部件可以用以作为报警通信端口使用，即，监控器2的通信模块具备与采集器1通信和报警通信的双重功能。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述监控器2的人机交互模块22用于设置连接采集器1的通信单元的选择与设置；可以对单一采集器1，或，多个采集器1的所有电压和温度采集通道设置相同或不同的报警阈值；同时可以设置已连接通道的不同报警方式，包括报警短信内容、报警短信接收对象，报警以太网信息及地址，和通信模块的各组件的报警信号

具体地，在本实用新型的一个实施例中，通过为被监控的电池系统的电压和温度连接采集器1，从而可以以多种通信形式将所采集的电池系统的电压和温度信号传送给监控器2，监控器2可以实时监控被采集的电池系统的电压和温度是否正常，并在被采集的电池系统的电压和温度超过设定阈值后，通过手机短信、以太网报警、声音报警、灯光报警、闭合/断开输出控制端报警等向用户发出报警，避免电池系统过电压或超温度运行，所给用户带来潜在的设备损坏、于起火、爆炸乃至人员伤害等风险。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种电动车电池监护系统，能够远程、及时、有效的对电池的状态数据进行监测，智能、快捷、省电。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干推荐实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述指导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。