专利名称：电动车辆的充电模块和充电式电池组合的制作方法
技术领域：
本发明涉及充电模块和 充电式电池组合技术领域，特别是涉及一种电动车辆的充电模块和充电式电池组合。
背景技术：
电动车辆也称为电力驱动车辆,是使用一个以上的电动马达做为驱动系统的移动车辆。有别于借助汽油燃烧所得的能量来移动的石油运输工具，电动车辆使用电力作为推力，不产生废气，噪音也较小。过去数十年中，对石油运输工具破坏环境的关心导致电动运输工具重新受瞩目。电动车辆的电力可产生自许多能源 ，包含化石燃料、核能、和诸如潮汐能、太阳能、风力或其任何组合的再生能源。在过去，电动车辆因其电力系统消耗巨大电力，而电力只能经由高架电线传到车子，此基本建设令电动车辆不能普及，只有一些公共运输工具使用，且公共运输工具的路线受到线路配置的严格限制。随着电动车辆电力系统的发展，特别是在电池方面的发展，电动车辆变成明日之星，愈来愈多的能源可贡献于此领域。电动车辆的电池虽然愈来愈有效率，并可支援电动车辆运行超过150km而不用充电，但电池的管理仍有改进空间。如同其他电器装置(如笔记型电脑)，电动车辆的充电式电池单元也由许多小的充电式电池单元彼此串联或并联而成，单元的团队合作即为充电式电池的表现，电池管理对电动车辆更复杂，这是因为充电式电池的单元通常高达数千个。显然，电动车辆的电池管理要求更先进的技术令单元运转，防止各单元过热、过电压和过电流。当一个以上的单元坏掉时，电池管理系统(BMS)必须知道如何运用其余单元使效率最大。不论使用何种电器装置，电池管理系统通常是软件或韧体，诸如一次可编程(OTP)记忆体。电池管理系统是可更新的，然而，由于BMS是软件或韧体，故BMS不能脱离充电式电池，这造成使用充电式电池单元的一些问题，例如，若用于车子A的充电式电池须换到车子B，则因车子A和B具有不同的性能，其电池管理系统也有所不同，这样，车子A的充电式电池就不能更换到车子B。。有一些改良电动车辆电池的管理系统的方法。美国专利7233127公开了一种电池管理系统，如图I所示，其公开了一种电池管理系统，用于管理由电池供电的移动通讯装置的许多子系统电路和功能。该电池管理系统包含电池监视电路、使用者介面、电池管理模块，其中，电池监视电路用于监视目前电池容量，根据目前电池容量产生电池容量信号；使用者介面在子系统电路和功能中接收电池容量的使用者输入分配；电池管理模块接收使用者输入分配和电池容量信号，当各子系统电路或功能耗尽其电池容量分配时，选择性使各子系统电路或功能失能。可见，该电池管理系统虽然使用者可选择性使各子系统电路或功能失能以达成更新目前电池管理系统的目标，但不能用于任何新的系统性更新，特别是电池充电中的任何更新。而且，此方法只用于移动通讯装置。图2公开了另一种现有技术，其公开的是美国专利7768235中的另一电池管理系统。该电池管理系统管理混合车辆的电池(包括马达、电池、连接马达和电池的主开关)。该电池管理系统包含感测单元和微处理单元(MCU)，感测单元测量电池的电流、电压、温度；MCU整合电池电流以产生整合的电流值，使用整合的电流值判定电池是否过充电或过放电。图2是混合车辆而非电动车辆的典型电池管理系统，此电池管理系统不能更新。由此可见，目前仍需要设计一种可根据不同的要求来更新的电动车辆的充电模块和充电式电池，该电池管理系统最好可在电动车辆或充电式电池充电时进行更新。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电动车辆的充电模块和充电式电池组合，能根据不同要求而有最佳性能。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种电动车辆的充电式电池组合，该充电式电池组合包括一充电模块和至少一充电式电池模块；所述充电式电池模块包括两个以上的充电式电池单元和一管理单元； 所述充电式电池单元相互串联或并联以供电给所述电动车辆；所述管理单元安装有管理所述充电式电池单元的第一程序；所述充电模块供电给所述充电式电池模块，其包括一更新单元，该更新单元自动侦测所述第一程序的版本，当所述第一程序有较新版本且电连接所述充电式电池模块时，所述更新单元更新所述第一程序。本发明的有益效果是本发明中，充电式电池组合中的充电式电池单元相互串联或并联，可供电给电动车辆，管理单元则利用第一程序来管理充电式电池单元，利用充电模块对充电式电池模块进行供电，并利用其中的更新单元来侦测和更新第一程序的版本，并且更新是在电连接充电式电池模块时进行的，因此，本发明可根据不同的要求来更新第一程序的版本，用最新版本的第一程序来管理充电式电池单元，从而适应不同的要求，获得最佳的性能。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进进一步，所述电动车辆安装有第二程序。进一步，所述更新单元储存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。进一步，所述第一程序和所述第二程序的最新版本经由局域网LAN、广域网WAN、无线LAN或无线WAN下载至所述更新单元。进一步，所述更新单元自动侦测所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述电动车辆时，所述更新单元更新所述第二程序。进一步，所述第二程序储存于所述充电式电池模块。进一步，所述更新单元自动侦测储存于所述充电式电池模块的所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述充电式电池模块时，所述更新单元更新所述
第二程序。进一步，所述管理单元监视各所述充电式电池的工作性能和状态，以保护所述充电式电池单元免于过热、过电压、过电流、过充电。进一步，所述工作性能包括输出电压、充电状态S0C、放电深度D0D、健康状态S0H、输出电流、最大充电电流和最大放电电流。进一步,所述充电式电池的状态包括充电次数和寿命。
进一步，所述管理单元包括可编程记忆体。进一步，所述管理单元包括一侦测元件，用以侦测所述第一程序的版本是否有较新版本，并在所述第一程序有较新版本且电连接所述充电模块时，请求所述更新单元来更新所述第一程序。另外，本发明还提供了一种电动车辆的充电模块，用于供电给所述电动车辆的充电式电池模块；该充电模块包括一更新单元，自动侦测安装于所述充电式电池模块的第一程序的版本，当所述第一程序有较新版本且电连接 所述充电式电池模块时，更新所述第一程序。进一步，所述电动车辆安装有第二程序。进一步，所述更新单元储存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。进一步，所述第一程序和所述第二程序的最新版本经由局域网LAN、广域网WAN、无线LAN或无线WAN下载至所述更新单元。进一步，所述更新单元自动侦测所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述电动车辆时，更新所述第二程序。进一步，所述第二程序储存于所述充电式电池模块。进一步，所述更新单元自动侦测储存于所述充电式电池模块的所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述充电式电池模块时，更新所述第二程序。
图I为现有的一种电池管理系统的结构图；图2为现有的另一种电池管理系统的结构图；图3为本发明提出的充电式电池组合的一个实施例的结构图；图4为接到网络的充电式电池组合中的更新单元的结构图；图5为接到网络的充电式电池组合中的管理单元的结构图。附图标记 10-充电式电池组合 100-充电式电池模块102A-第一充电式电池单元 102B-第二充电式电池单元102C-第三充电式电池单元 102D-第四充电式电池单元 104-管理单元1042-侦测元件 106-电极 200-充电模块 202-更新单元 300-网
络
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。参照以下实施例来详述本发明，请参照图3至图5。如图3所示，该本实施例用于说明电动车辆(未示出)的充电式电池组合10。该充电式电池组合10由两个主要组件组成至少一充电式电池模块100和一充电模块200。如同一般电动车辆的充电式电池组，该充电式电池模块100有两个以上的充电式电池单兀。通常，充电式电池模块100中的充电式电池单元的数目至少100个，各充电式电池单元相互串联或并联以供电给电动车辆。为简化图3，该实施例中只示出第一充电式电池单元102A、第二充电式电池单元102B、第三充电式电池单元102C和第四充电式电池单元102D。第一充电式电池单元102A和第二充电式电池单元102B串联为一组电池单元，第三充电式电池单元102C和第四充电式电池单元102D串联为另一组电池单元，这两组电池单元并联以供电给电动车辆。充电式电池模块100还包括管理单元104，该管理单元104安装有程序形式的电池管理系统，该电池管理系统在本发明中称为第一程序，其用于管理充电式电池单元。管理单元104包含可编程记忆体。如图3所示，管理单元104可利用第一程序来管理各充电式电池单元(102A、102B、102C、102D)。实际上，管理单元104可监视各充电式电池的工作性能和状态，从而保护各充电式电池单元免于过热、过电压、过电流和过充电。例如,若测到充电式电池单元102A过热，则管理单元104可减少或停止对充电式电池单元102A和102B充电，直到充电式电池单元 102A的温度下降至正常。此处，充电式电池的工作性能包括输出电压、充电状态(SOC)、放电深度(DOD)、健康状态(SOH)、输出电流、最大充电电流和最大放电电流。充电式电池的状态包含充电次数和寿命。本发明中，充电式电池单元102A、102B、102C、102D可用镍镉电池单元来实现，当然，根据不同的设计要求，可可用镍金属氢化物电池或锂电池来实现。充电式电池模块100有两个电极106以接触电动车辆的电池组(未示出)，从而供电给电动车辆。电极106也作为充电的介面。充电模块200可供电给电动车辆的充电式电池模块100，这里的充电模块200包括一更新单元202，该更新单元202可自动侦测充电式电池模块100的第一程序的版本，当第一程序有较新版本且电连接充电式电池模块100 (中的管理单元104)时，更新单元202可更新第一程序。这样，更新单元202可始终储存有第一程序的最新版本。此外，充电式电池模块100的管理单元104可具有一侦测元件1042，用以侦测第一程序的版本是否有较新版本，并在第一程序有较新版本且电连接充电模块200时，侦测元件1042向更新单元202发出更新的请求，以请求更新单元202来更新管理单元104中的第一程序。因此，充电式电池组合10除了可利用充电模块200的更新单元202来判断第一程序是否需要更新之外，也可利用管理单元104的侦测元件1042来作此判断，这提高了本发明中第一程序更新的灵活性和时效性。通常，开发出第一程序以及计算电池的健康状态或电池容量残量的新方法时，就
需要更新第一程序。请参照图4。更新单元202接到网络300，这里的网络300可以为局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线LAN或无线WAN。因此，第一程序的最新版本可经由局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线LAN或无线WAN下载至更新单元。管理单元104更新第一程序的最新版本的另一方式是将管理单元104直接接到网络300。请参照图5。充电式电池模块100的第一程序经由网络300更新，不用传输通过任何充电模块。再者，如同充电式电池模块100的第一程序，电动车辆安装有作为电动车辆管理系统的第二程序，该第二程序的最新版本也储存于更新单元202，因而更新单元202可同时储存第一程序的最新版本和第二程序的最新版本。
与第一程序类似，第二程序的最新版本也可经由局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线LAN或无线WAN下载至更新单元202。由于充电式电池模块100不限于被充电模块200直接充电，也可间接充电，故更新单元202要自动侦测第二程序的版本，当第二程序有较新版本且电连接电动车辆时，更新单元202即更新第二程序。亦即，充电模块200可经由电动车辆对充电式电池模块100充电。换言之，充电式电池模块100不须为充电而脱离电动车辆。此外，充电式电池模块100也储存第二程序。因此，更新单元202也自动侦测储存于充电式电池模块100的第二程序的版本，当该第二程序有较新版本且电连接充电式电池 模块100时，更新单元202也更新该第二程序。一旦充电式电池模块100置入电动车辆，则充电式电池模块100可自动更新电动
车辆的第二程序。由此可见，本发明具有以下优点(I)本发明中，充电式电池组合中的充电式电池单元相互串联或并联，可供电给电动车辆，管理单元则利用第一程序来管理充电式电池单元，利用充电模块对充电式电池模块进行供电，并利用其中的更新单元来侦测和更新第一程序的版本，并且更新是在电连接充电式电池模块时进行的，因此，本发明可根据不同的要求来更新第一程序的版本，用最新版本的第一程序来管理充电式电池单元，从而适应不同的要求，获得最佳的性能。(2)本发明中，充电式电池组合除了可利用充电模块的更新单元来判断第一程序是否需要更新之外，也可利用管理单元的侦测元件来作此判断，这提高了本发明中第一程序更新的灵活性和时效性。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电动车辆的充电式电池组合，其特征在于，该充电式电池组合包括一充电模块和至少一充电式电池模块；所述充电式电池模块包括两个以上的充电式电池单兀和一管理单元； 所述充电式电池单元相互串联或并联以供电给所述电动车辆； 所述管理单元安装有管理所述充电式电池单元的第一程序； 所述充电模块供电给所述充电式电池模块，其包括一更新单元，该更新单元自动侦测所述第一程序的版本，当所述第一程序有较新版本且电连接所述充电式电池模块时，所述更新单元更新所述第一程序。
2.根据权利要求I所述的充电式电池组合，其特征在于，所述电动车辆安装有第二程序。
3.根据权利要求2所述的充电式电池组合，其特征在于，所述更新单元储存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。
4.根据权利要求3所述的充电式电池组合，其特征在于，所述第一程序和所述第二程序的最新版本经由局域网LAN、广域网WAN、无线LAN或无线WAN下载至所述更新单元。
5.根据权利要求2所述的充电式电池组合，其特征在于，所述更新单元自动侦测所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述电动车辆时，所述更新单元更新所述第二程序。
6.根据权利要求2所述的充电式电池组合，其特征在于，所述第二程序储存于所述充电式电池模块。
7.根据权利要求6所述的充电式电池组合，其特征在于，所述更新单元自动侦测储存于所述充电式电池模块的所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述充电式电池模块时，所述更新单元更新所述第二程序。
8.根据权利要求I所述的充电式电池组合，其特征在于，所述管理单元监视各所述充电式电池的工作性能和状态，以保护所述充电式电池单元免于过热、过电压、过电流、过充电。
9.根据权利要求8所述的充电式电池组合，其特征在于，所述工作性能包括输出电压、充电状态SOC、放电深度DOD、健康状态S0H、输出电流、最大充电电流和最大放电电流。
10.根据权利要求8所述的充电式电池组合，其特征在于，所述充电式电池的状态包括充电次数和寿命。
11.根据权利要求I所述的充电式电池组合，其特征在于，所述管理单元包括可编程记忆体。
12.根据权利要求I所述的充电式电池组合，其特征在于，所述管理单元包括一侦测元件，用以侦测所述第一程序的版本是否有较新版本，并在所述第一程序有较新版本且电连接所述充电模块时，请求所述更新单元来更新所述第一程序。
13.一种电动车辆的充电模块，用于供电给所述电动车辆的充电式电池模块；其特征在于，该充电模块包括 一更新单元，自动侦测安装于所述充电式电池模块的第一程序的版本，当所述第一程序有较新版本且电连接所述充电式电池模块时，更新所述第一程序。
14.根据权利要求13所述的充电模块，其特征在于，所述电动车辆安装有第二程序。
15.根据权利要求14所述的充电模块，其特征在于，所述更新单元储存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。
16.根据权利要求15所述的充电模块，其特征在于，所述第一程序和所述第二程序的最新版本经由局域网LAN、广域网WAN、无线LAN或无线WAN下载至所述更新单元。
17.根据权利要求14所述的充电模块，其特征在于，所述更新单元自动侦测所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述电动车辆时，更新所述第二程序。
18.根据权利要求14所述的充电模块，其特征在于，所述第二程序储存于所述充电式电池模块。
19.根据权利要求18所述的充电模块，其特征在于，所述更新单元自动侦测储存于所述充电式电池模块的所述第二程序的版本，当所述第二程序有较新版本且电连接所述充电 式电池模块时，更新所述第二程序。
全文摘要
本发明涉及一种电动车辆的充电模块和充电式电池组合，该充电式电池组合包含一充电模块和至少一充电式电池模块；充电式电池模块具有一管理单元和串联或并联以供电给电动车辆的多个充电式电池单元，管理单元安装有第一程序以管理充电式电池单元；充电模块供电给充电式电池模块，包含接到充电模块的一更新单元，其自动侦测第一程序的版本，当第一程序有较新版本且电连接充电式电池模块时，更新第一程序。充电式电池组合的电池管理系统可由更新单元来更新。因此，充电式电池模块可用于不同需求而有最佳性能。
文档编号H02J7/00GK102738847SQ20111026361
公开日2012年10月17日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年4月12日
发明者宋子文, 胡庆宗 申请人:高达能源科技股份有限公司