蓄电池及电动车的制作方法

本实用新型涉及电池监控的技术领域，尤其是涉及一种蓄电池及电动车。

背景技术：

目前，电动车已经成为我国居民广泛接受的一种便捷化交通代步工具，低成本、环保、便捷是电动车最大优势所在，但电池性能成为了制约电动车发展的瓶颈。通常，用户在使用电动车时，往往只是进行充电和放电，而缺乏对蓄电池的保养知识，使得蓄电池很容易由于过分充放电而缩短使用寿命，进而被淘汰，如果处理不当，回收及冶炼过程中极易造成铅污染，不仅危害人体健康，还会造成环境污染。

为了缓解上述蓄电池使用寿命短的问题，目前，已经提出电池租赁的使用模式，将蓄电池集中起来，由专业人员进行保养，用户只需根据自己的需要选择对应的蓄电池租赁就可以使用到性能优越的蓄电池。但是，现有的电池租赁模式大多按租用时间进行计费，当用户在租赁期间不使用蓄电池供电时，就会造成资源的浪费，降低了用户的体验度。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种蓄电池及电动车，以缓解了用户在租赁期间不使用蓄电池供电时，就会造成资源的浪费，导致用户的体验度低的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种蓄电池，包括：蓄电池本体和与蓄电池本体连接的蓄电池监测装置；蓄电池监测装置包括电量监测模块、取电模块和无线通信模块；取电模块的输入端与蓄电池本体的输出端连接，取电模块的输出端与电量监测模块；电量监测模块的输入端与蓄电池本体的输出端的正极连接，电量监测模块的输出端与通信模块连接；蓄电池监测装置通过电量监测模块监测蓄电池本体运行时消耗的电量参数，并将电量参数通过无线通信模块发送至后台基站，以使后台基站对蓄电池消耗的电量进行监测。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述蓄电池还设置有触发开关，该触发开关与蓄电池监测装置连接；触发开关用于当接收用户的触发信号时，将触发信号发送至电量监测模块，以触发电量监测模块计算蓄电池本体运行时消耗的电量参数。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述电量监测模块包括电信号采集器、计时器和计算器；电信号采集器用于采集蓄电池运行时的电信号，并将电信号传输至计算器，其中，电信号包括电流信号和电压信号；计时器用于计量蓄电池的运行时间，并将运行时间传输至计算器；计算器用于接收电信号和运行时间，以及输出蓄电池运行时消耗的电量参数。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述蓄电池还设置有温度采集器，所述温度采集器与无线通信模块连接，且温度采集器设置在蓄电池内部，用于采集蓄电池的温度参数，并将温度参数发送至无线通信模块，无线通信模块还用于将温度参数发送至后台基站，以使后台基站对蓄电池运行时的温度参数进行监测。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述蓄电池监测装置还设置有外部接口；该外部接口包括通信串口、无线通信接口和调试接口。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述蓄电池还包括放电接口和充电接口；放电接口为两针接口，分别连接蓄电池本体的输出端的正极和负极；充电接口为三针接口，包括正极接口、负极接口和充电检查接口；正极接口和负极接口分别连接蓄电池本体的输出端的正极和负极，充电检查接口连接蓄电池监测装置，以使蓄电池监测装置通过充电检查接口监测蓄电池本体充电时的充电电流和充电电压。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述放电接口还设置有单向二极管，该单向二极管设置在放电接口的负极通路上，其中，单向二极管的阳极与放电接口的负极连接，单向二极管的阴极与蓄电池的负极连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述蓄电池还设置有充电检测单元；充电检测单元包括依次连接的MOS开关和脉冲检测器；MOS开关还与蓄电池本体的正极连接；脉冲检测器与蓄电池的充电接口连接，以检测充电时的脉冲信号；MOS开关和脉冲检测器还分别与蓄电池监控装置连接，将脉冲信号发送至蓄电池监控装置，以及接收蓄电池监控装置发送的开关控制信号，以控制MOS开关的通断。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述蓄电池本体与蓄电池监控装置封装在一个壳体内；充电接口和放电接口设置在壳体的外部；壳体的外部还设置有与蓄电池对应的标识码。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电动车，该电动车配置有上述第一方面所述的蓄电池。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的蓄电池及电动车，通过蓄电池监测装置的电量监测模块与蓄电池本体的输出端的正极连接，以监测蓄电池本体运行时消耗的电量参数，并将电量参数通过无线通信模块发送至后台基站，能够使后台基站对蓄电池消耗本体的电量进行监测，使得当蓄电池进行租赁时，仅监测蓄电池运行时消耗的电量，避免了在蓄电池不运行时进行计费导致的资源浪费的情况，提高了用户的体验度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种蓄电池的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电流电压采集电路的电路原理示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种蓄电池的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种蓄电池的外形结构示意图。

图标：401-壳体；402-充电接口；403-放电接口；404-把手；405-固定装置；406-底座；407-标识码。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，现有的电池租赁的使用模式，大多按照租用时间进行计费，当蓄电池不运行时，也会计算使用时间，产生了不必要的费用，造成资源的浪费，降低了用户的体验度。基于此，本实用新型实施例提供了一种蓄电池及电动车，以减少不必要的资源浪费，提高用户的体验度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种蓄电池进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供了一种蓄电池，该蓄电池包括蓄电池本体和与蓄电池本体连接的蓄电池监测装置；如图1所示的一种蓄电池的结构示意图，包括蓄电池本体10，和蓄电池监测装置20，其中，蓄电池本体10与负载连接。

具体实现时，蓄电池监测装置20包括电量监测模块202、取电模块201和无线通信模块203；取电模块201的输入端与蓄电池本体10的输出端连接，取电模块201的输出端与电量监测模块202连接；电量监测模块202的输入端与蓄电池本体10的输出端的正极连接，电量监测模块202的输出端与无线通信模块203连接；蓄电池监测装置20通过电量监测模块202监测蓄电池本体10运行时消耗的电量参数，并将电量参数通过无线通信模块203发送至后台基站，以使后台基站对蓄电池消耗的电量进行监测。

本实用新型实施例提供的蓄电池，通过蓄电池监测装置的电量监测模块与蓄电池本体的输出端的正极连接，以监测蓄电池本体运行时消耗的电量参数，并将电量参数通过无线通信模块发送至后台基站，能够使后台基站对蓄电池消耗本体的电量进行监测，使得当蓄电池进行租赁时，仅监测蓄电池运行时消耗的电量，避免了在蓄电池不运行时进行计费导致的资源浪费的情况，提高了用户的体验度。

优选地，上述蓄电池还设置有触发开关(图1中未示出)，该触发开关与蓄电池监测装置连接；触发开关用于当接收用户的触发信号时，将触发信号发送至电量监测模块，以触发电量监测模块计算蓄电池本体运行时消耗的电量参数。

具体实现时，上述电量监测模块包括电信号采集器、计时器和计算器；电信号采集器用于采集蓄电池运行时的电信号，并将电信号传输至计算器，其中，电信号包括电流信号和电压信号；计时器用于计量蓄电池的运行时间，并将运行时间传输至计算器；计算器用于接收电信号和运行时间，以及输出蓄电池运行时消耗的电量参数。

实施例二：

在实际使用时，上述蓄电池可以设置在电动车上，当电动车运行时，监测电动车消耗的电量。具体地，上述电信号采集器内部可以设置电流电压采集电路，当电动车运行时，对蓄电池的输出电压和输出电流进行采样，图2示出了一种电流电压采集电路的电路原理示意图，如图2所示，该电路采集的对象是蓄电池运行时输出的电压和电流，电压从V_Vin端口进入，经电阻R4输送至放大器U1A，经放大后从OUT2端口输送至计算器，放大器U1B的OUT1端口输出电流信号，然后发送至计算器进行电量计算，其中，图2中的电阻R5和R6为放大器U1A的放大电阻，调节放大器U1A的放大倍数，电阻R1、电阻R2和电阻R3组成采样电路，对采样电路的精度进行调整。

应当理解，图2仅仅是本实用新型实施例提供的一种优选的电流电压采集电路的示意图，而不是唯一的原理图，在其他实施例中，电压和电流的采集还可以有其他的电路形式，以实现本实用新型的功能，具体以实际使用情况为准，本实用新型实施例对此不进行限制。

进一步，上述电信号采集器、计时器和计算器还可以集成在一个集成芯片上，即电量监测模块可以由一个集成芯片实现，将该集成芯片的采集端口与蓄电池的输出端连接，实现电量的采集和监测。基于此，如图3所示，本实用新型实施例还提供了另一种蓄电池的结构示意图，为了便于说明，图3所示的蓄电池的结构示意图中蓄电池监测装置未示出，仅示出了电池监测模块的连接关系。

如图3所示，电量监测模块的电信号采集端口与蓄电池本体的正极输出端连接，采集蓄电池本体的电压和电流，同时，电量监测模块的VCC电源取自蓄电池，因此，在实际使用时，必须在VCC电源和蓄电池之间用DC-DC模块进行隔离。

优选地，上述蓄电池还设置有温度采集器，如图3中所示的温度传感器，具体地，该温度采集器与无线通信模块连接，且温度采集器设置在蓄电池内部，用于采集蓄电池的温度参数，并将温度参数发送至无线通信模块，无线通信模块还用于将温度参数发送至后台基站，以使后台基站对蓄电池运行时的温度参数进行监测。

在实际使用时，上述温度传感器通常借助电量监测模块中的数据处理单元进行缓存处理，然后经由无线通信模块传输至后台基站。具体地，该温度传感器还可以选择数字式温度传感器，直接将温度物理量转化为数字信号，例如，DS18B20型的数字式温度传感器，可以将温度模拟量直接转化为数字量进行处理，同时，该型号温度传感器的测温范围为-60℃～140℃，其中，在-15℃～90℃之间的精度可达±1℃，同时，该温度传感器具有微型化、功耗低、性能高、抗干扰能力强以及容易配置处理器等优点。具体地，在进行设计时温度传感器设计时，通常在电源连接通路上接一个保护电阻，如图3中的电阻R1，同时，可以使用热传导的粘合剂将温度传感器粘附在蓄电池表面，以保证温度传感器能够有效地测量蓄电池内部的温度。

进一步，在图3所示的蓄电池的结构示意图中，该蓄电池监测装置还设置有外部接口；外部接口包括通信串口、无线通信接口和调试接口，如图3所示，通信串口优选为三针接口，包括RX接口、TX接口和接地接口，该通信串口可以与电动车的主控板连接，实现蓄电池与电动车之间的通信；上述无线通信接口也可以包括RX接口、TX接口和接地接口，与无线通信模块连接，进而实现与后台基站的无线通信，具体实现时，图3所示的无线通信模块可以是GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)无线通信模块。

进一步，图3中所示的调试接口优选为SWD(Serial wire debug)四针接口，包括电源接口VCC，接地接口GND以及两个SWD接口，可以进行仿真和调试。

进一步，如图3所示，上述蓄电池还包括放电接口和充电接口；具体实现时，放电接口优选为两针接口，分别连接蓄电池本体的输出端的正极和负极；充电接口优选为三针接口，包括正极接口、负极接口(GND)和充电检查接口；正极接口和负极接口分别连接蓄电池本体的输出端的正极和负极，充电检查接口连接蓄电池监测装置，具体地，连接电量检测模块，以使蓄电池监测装置通过充电检查接口监测蓄电池本体充电时的充电电流和充电电压。具体地，如图3所示，上述放电接口还设置有单向二极管D1，该单向二极管D1设置在放电接口的负极通路上，其中，单向二极管D1的阳极与放电接口的负极连接，单向二极管D1的阴极与蓄电池的负极连接。

优选地，图3所示的蓄电池的结构示意图中还包括存储器，该存储器优选为只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，只读存储器)，该存储器与电量监测模块连接，存储蓄电池本体运行时消耗的电量参数。

进一步，上述蓄电池还设置有充电检测单元；充电检测单元包括依次连接的MOS开关和脉冲检测器；MOS开关还与蓄电池本体的正极连接；脉冲检测器与所述蓄电池的充电接口连接，以检测充电时的脉冲信号；进一步，上述MOS开关和脉冲检测器还分别与蓄电池监控装置连接，将脉冲信号发送至蓄电池监控装置，以及接收蓄电池监控装置发送的开关控制信号，以控制MOS开关的通断。

具体地，上述MOS开关可以通过MOS(metal oxide semiconductor)管实现，进一步，基于上述充电检测单元，上述蓄电池的充电器可以选择脉冲式充电器，以延长蓄电池的使用寿命。

本实用新型实施例提供的蓄电池，通过蓄电池监测装置的电量监测模块与蓄电池本体的输出端的正极连接，以监测蓄电池本体运行时消耗的电量参数，并将电量参数通过无线通信模块发送至后台基站，能够使后台基站对蓄电池消耗本体的电量进行监测，使得当蓄电池进行租赁时，仅监测蓄电池运行时消耗的电量，避免了在蓄电池不运行时进行计费导致的资源浪费的情况，提高了用户的体验度。

实施例三：

基于上述实施例一和实施例二所述的蓄电池，本实用新型实施例还提供了一种电动车，该电动车配置有上述实施例一或实施例二所述的蓄电池。

具体实现时，上述蓄电池本体与蓄电池监控装置封装在一个壳体内；充电接口和放电接口设置在壳体的外部；壳体的外部还设置有与蓄电池对应的标识码。图4提供了一种蓄电池的外形结构示意图，如图4所示，包括壳体401、充电接口402、放电接口403、把手404、底座406、固定装置405和标识码407。

进一步，电动车上还设置有安装上述蓄电池的安装槽，该安装槽的尺寸与蓄电池的尺寸相匹配，具体实现时，上述固定装置可以是卡扣，该卡扣可以设置在蓄电池的底座上，当蓄电池装入安装槽时，卡扣卡紧，以固定上述蓄电池。

具体实现时，上述标识码可以是二维码也可以是条形码等，能够被用户终端(例如，智能手机)等设备识别的码型图片，供用户终端进行扫描，以使用户终端向后台基站发送与蓄电池对应的绑定请求；后台基站接收到绑定请求后，获取用户终端对应的用户信息，例如，手机号，身份证号等信息，将用户信息与蓄电池进行绑定；可以实现用户对蓄电池的租赁。具体地，用户可以在用户终端上预先安装应用程序app，扫描蓄电池携带的标识码，进行注册，以完成蓄电池的租赁，并使用。

蓄电池与用户终端绑定后，通过蓄电池监控装置的无线通信模块与后台基站无线连接，当电动车运行时，向后台基站发送电动车运行时消耗的电量参数；后台基站用于接收电量参数，以对蓄电池本体消耗的电量进行监测，以及，将电量参数发送至用户终端。

具体地，蓄电池监控装置在采集到电动车消耗的电量参数后，可以准确及时地将这些数据通过内部设置的无线通信模块上传至后台基站，后台基站接收到电量参数后，进行分析和处理，按照预先设定的计费模式进行计费，将计费信息以及电动车运行时消耗的电量参数发送至用户终端，这样用户就可以清楚地知道自己对租赁的蓄电池的使用情况了。

本实用新型实施例提供的电动车，与上述实施例一和实施例二提供的蓄电池具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电动车的蓄电池的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。