电池管理系统及装置的制作方法

专利名称：电池管理系统及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及大型固定电池的管理。本发明是一种对用作后备电源、并部署在广泛分散位置处的固定电池进行管理的综合系统和装置。优化管理系统(OMSTM)的解决方案包括电池标签(有时这里称作“大标签(Mega-Tag)”，它们优选为串行的条形码识别标记)、电池测试和数据获取装置，以及基于web的OMSTM软件。这些组成部分共同工作，以提供用于管理大量易坏、昂贵并且地理分散的资产的平台。
背景技术：
本发明能够解决与电池相关的许多特有问题。电池是易坏的。也就是说，电池具有有限的保存寿命和有限的使用寿命。得益于OMSTM解决方案的固定工业电池类型通常是密封的铅酸电池。通常必须从制造日期起6～10个月内安装这些机电装置，否则它们需要重新充电。另外，大多数这些电池设计使用寿命为10年，但在现场一般仅持续使用2～6年。这种设计寿命和实际寿命之间的偏差对于这些电池的用户来说是主要问题。
另外，固定电池大而笨重，而且昂贵。通常大量使用这种电池以提供需要的后备电源。因此，了解这些装置提供了额外的资产管理挑战。
电池包含对环境有害的危险物质。严格的规章制度用于管理电池的废弃处理。这些规章制度还包含提供文件的要求。用户必须能够提供遵守规章制度的足够证据，否则将面临严厉的惩罚。提供文件的过程高度费力和昂贵，并且大部分遵守是事后补充的。
通常将二或四个12伏特的单元连成串而部署电池，或者将六或十二个2伏特的单元连成串而部署电池，以向24伏特或者48伏特的设备供电。电池的这种电组合增加了管理这些存储设备的困难。总之，管理固定电池是困难的，并且通常不是使用这些电池的多数行业的核心能力。

发明内容
OMSTM(优化管理系统)追踪电池的整个寿命。它使大量部署固定电池的公司能够管理由于易坏、地理分散而难以管理的资产。
OMSTM包括如下共同工作以提供这种独特服务的项目第一，大标签(Mega-Tag)(优选为串行的条形码识别标记)被固定到每个单个电池上。包含条形码阅读器和连接到PC的串口的电池测试装置(优选为BatteryCorpBC-T2000或者类似测试装置)，该电池测试装置扫描大标签，然后对任意给定电池执行测试。电池通常被部署为成“串”的电互连的单元，以增加电压和输出功率。每个电池测试数据点连同与单个电池单元相关联的唯一标识符数值被存储起来。用户使用提供的非调制解调器电缆(null-modem cable)将BatteryCorp BC-T2000(或者类似的测试装置)连接到PC的串口。链接软件(优选为T2000链接软件)使数据从测试和数据获取装置传送到PC内部存储器变得便利。然后，用户登录到专有网址，点击上载数据图标；T2000链接软件上载指定的数据文件到专有的web服务器。该web服务器处理该数据文件，存储有关数据到OMSTM数据库的适当表格中。
本发明提供综合报告和分析选项。这包括运行报告和财务报告，以及详细的再利用文件。OMSTM自动通知特征通过电子邮件向客户技术人员发送需要测试的提示。这些电子邮件以用户定义的商业规则为基础。(测试周期间隔和升级程序，通过营业单位)OMSTM解决方案使固定电池的用户能够管理电池部署的各个方面。它是可以使唯一标识、测试、评估和报告任意给定电池可用状态(health state)的过程自动化的唯一可用工具。它提供关于安装、部署、测试、再利用和损坏的信息。它提供总信息和详细格式的信息，以用于内部和外部使用。
该解决方案具有许多优点。它使用户能够高效率、节约成本地管理大型、广泛分散部署的固定电池。它增加了后备电源设备的可靠性，因为操作者现在已有关于电池性能状态的信息。该系统还有利于潜在有毒装置的安全再利用，同时降低与政府规定不相符的风险。
本发明另一目的是提供一种电池管理系统，该系统可以容易地应用到现有的电池，而不必改变电池，并且容易地适应由不同的制造商提供的各种电池清单。
根据如下公开内容和附带的权利要求，其它目的和优点将变得更明显。


参照结合附图对本发明实施例的以下说明，本发明的上述和其它特征与目的、以及实现它的方式将变得明显，并且可以最好地理解本发明，其中图1表示本发明使用的标签；图2是具有与电池相关联的标签的电池单元的透视图；图3是本发明使用的电池测试和数据获取装置的视图；图4是表示本发明的处理的流程图。
具体实施例方式
本发明提供和协调电池测试、维护、安装、实现以及电池的废弃处理，并且能够在广泛地理区域内执行这些功能。本发明通过BatteryCorpBC-T2000测试器和基于网络的OMSTM平台无缝地结合这些业务。这种革新的解决方案有助于公司改进他们的后备电源系统，同时降低成本。
图1表示与单个电池相关联的优选大标签。该标签与特定电池单元相关联，以使嵌入该标签中的唯一标识号码始终与该特定电池相关联。优选地，为保证这种连续的关联，如图2所示，使用粘合剂将大标签固定到电池(5)的外壳体上。
大标签优选为包含相关电池的唯一标识符的条形码标记。图1中示出的标签优选具有如下信息(1)服务提供商名称和电话号码；(2)唯一标识号码的条形码；(3)电池型号；(4)人工可读形式的唯一标识号码。由于优选包含人工可读信息以及条形码标识号码，因此大标签优选固定在人工操作员不用改变电池方位就可以看到并扫描的地方。
图3表示本发明使用的测试和数据获取装置。所示装置为BatteryCorpBC-T2000装置。但是，可以使用不同的测试器，这种测试器应该能够从条形码阅读器输入数据，并具有输出数据文件的功能。条形码扫描器或阅读器优选与电池测试装置直接通信，以方便使用和可靠的交互。这种方式优选通过使用端口(6)连接条形码阅读器和连接到计算机来实现。同样如图3所示，具有用于两个测试探头的端口(7)、A/C电流输入端口(8)和on/off开关(9)。由于本发明是能够与多种格式的数据文件交互的灵活平台，因此数据文件可以是多种格式。
特别是，电池测试器应该能够在内存中存储测试结果，将每次测试与有关的唯一扫描标识符相关联。该测试器还应该能够以工业标准文件格式，比如ASCII文本或Excel XLS格式输出测试结果。该测试器应该能够执行阻抗或电导测试(IEEE认可的技术)。许多使用固定电池的公司执行阻抗或电导测试。
在可选的实施例中，该测试器可以协同红外温度计操作，该红外温度计或者集成在电池测试器上，或者与该测试器通信。该温度计将读取各个电池的温度和与该特定电池单元唯一标识符有关的温度。这种温度计将提供关于受测试电池单元的，要被读取、上载和存储的额外信息。这种温度计将排除使用分开的温度计来记录电池单元周围环境温度的需要，其中环境温度与电池测试数据一起存储，并提供单个单元温度的更为准确的读数。
测试装置文件优选具有如下标题信息(head information)。第一，被文件包含的位置码(location code)。这种码链接本发明的数据库，指示电池的位置。只有新的部署才需要它，因此该系统将该数据与有关位置相关联。第二，环境温度连同测试信息一起被存储，因为电池温度与预期寿命有关。许多电池制造商由于保修要求也需要该信息。
测试装置文件优选具有如下详细信息。第一，用于标识单个电池单元的唯一标识符。第二，文件中包含的测试日期和时间。第三，作为单个电池单元测试结果的测试值，典型为阻抗值或电导值。测试值是电池可用状态的关键标识。阻抗越大或者电导越低(它们是相同属性的相反测量)，电池的可用状态越差。第四，跨接测试(strap test)值，它是可选的。跨接测试是当前电池本身和序列中下一电池(在串中)之间的互连测试。第五，被包含的电压，该电压是该电池的电压测定值。电压是电池可用状态的另一标识，并且也是用于对电池充电的装置状态的标识。
数据库管理也是本发明的另一组成部分。每个电池测试数据点，连同与该单个电池单元相关联的唯一标识数据一起被存储。这样就使趋势分析报告和单个电池详细报告成为可能。
在操作中，用户使用非调制解调器电缆将电池测试装置连接到个人计算机(PC)的串口，非调制解调器电缆属于容易获得的标准计算机外围设备。链接软件使得将数据从测试和数据获取设备传送到PC的内部存储器变得便利。通常，用户点击在软件的图形用户界面(GUI)上显示的“传送”按钮。响应为“等待数据”。电池测试器上的提示将用户引导到下载数据的菜单选择。
然后用户登录到专有服务提供商网站。用户接着点击在该GUI内显示的上载数据图标。然后链接软件上载指定的数据文件到专有的网络服务器。该网络服务器处理该数据文件，从而将有关数据存储在OMSTM数据库的适当表格中。
所存储的数据元素包括a.唯一的标识符(ID)b.执行测试的用户IDc.测试日期和时间d.测试类型(阻抗或电导)e.测试测定值
f.跨接测定值(如果可用的话)g.电压h.环境温度然后，本发明生成综合报告和分析，优选包括如下a.电池测试历史(位置详图)b.电池测试摘要(测试和结果的概述)c.未测试的电池(验证工具)d.电池安装时效(基于安装日期)e.性能状态报告(基于用户定义的状态标准“合格”、“良好”、“警告”和“故障”对电池进行分组的分析)f.替换预报(基于用户定义的标准估计将要替换的成本的分析)自动通知是本发明的另一部分。该特征以用户定义的商业规则为基础。这些规则通常测试间隔和升级程序、自动的电池替换间隔和升级程序。这些商业规则可以由客户定义的商业单位规定。这为用户在如何使用自动通知方法方面提供了极大的灵活性。所有通知优选通过电子邮件或者其它电子传输方式进行。
图4提供本发明处理的高级概述。OMSTM软件将各个位置需要电池测试的自动电子邮件通知发送给有关技术人员。这种处理称为自动通知。被通知需要测试的人可以是内部(即客户公司雇员)或者外部提供的(第三方)技术人员。由于用户可能使用自动通知特征已失效的OMSTM软件，并且独自建立测试时间表，因此这种自动通知特征并不是运行本发明所必需的。
技术人员使用电池测试器测试电池，并且通过网络连接，优选为全球计算机网络比如国际互联网，将数据上载到OMSTM专有数据库，该数据库优选位于服务器上。当接收到上载的数据文件时，OMSTM软件立即处理该数据并发送自动报告(Auto Report)返回给该技术人员。该报告将指示电池是否全部“通过”，或者是否有“未通过”测试。该报告还根据该客户的商业规则(自动替换)，向该技术人员提供是否替换特定电池或者所有电池的指令。如果自动替换是激活的，OMSTM软件将发送适当信息给有关安装技术人员。OMSTM软件可以提供再利用文件，以使被替换的电池可以正确地再利用。
自动报告经由电池测试器生成，并且经过网络连接，优选通过全球计算机网络比如国际互联网，被发送到OMS专有软件和OMS数据库。
使用微软的编程工具构建OMSTM软件平台。这种集成开发环境(IDE)包含生产率增加特征，比如自动语法管理、强大的编辑器、逐行调试、图形设计工具(包括可视的类和子类)和集成的数据库访问。该平台是完全面向对象的，从而向开发者提供完全继承性、封装性和多态性的优点。这就极大地减少了设计、编码和测试时间，从而产生高效率的快速应用开发(RAD)环境。
OMSTM平台采用的工作方法可以称为商业功能建模(BFM)。开发工作量的全部倾向性都围绕商业规则和方法。这也可以称为对象功能模型。每个功能封装了特定的商业任务，然而从开发的观点来看，它也继承了执行预定任务所必需的任何及所有系统功能。例如，订单对象接受请求，访问必要数据，运用所有有关商业规则，验证标出的数据，更新数据库和生成响应，所有这些都在单个软件对象内执行。这是主要的体系结构优点。
最后，OMSTM平台包含丰富的成套连通性工具。它能够容易地输入/输出各种格式的数据，从纯文本到分隔文件(delimited file)到Excel到XML。实际上，电池测试器上载模块接受文本和XLS格式的数据。OMSTM也可以直接存取任何适应ODBC的数据源，比如Oracle，DB2和其它数据库。但是，我们预期XML类将特别有利于OMSTM与任何相关系统之间的无缝通信。
用于构建OMSTM的指定产品●微软可视FoxPro 7.0(IDE)●西风网页(West Wind web)连接(用于web服务的基本类)●宏媒体主站点(Macromedia Home site)(HTML/JavaScript编辑器；任何可以使用的编辑器)●IDAutomation.com条形码字体
●Adobe Acrobat 5.0西风技术的web连接是用于构建web应用的基本类的框架。这些类执行所有用于认证、请求管理、对话管理、数据格式化和输出的低级功能。
由于其它修改或变化对于本领域技术人员是明显的，因此连同特定装置一起对本发明的原理进行了描述。然而应当理解，这种描述只是通过实例作出的，而不是对本发明范围的局限。
权利要求
1.一种电池管理系统，包括与电池相关联的标签；所述标签具有唯一标识符；用于对所述电池执行测试的电池测试器；所述电池测试器具有用于捕获所述唯一标识符的输入；所述电池测试器和计算机网络之间的通信接口；具有用于存储通过所述计算机网络传输的、与所述唯一标识符相关联的电池相关数据的数据库的服务器。
2.根据权利要求1的电池管理系统，其中所述唯一标识符为条形码形式。
3.根据权利要求2的电池管理系统，其中所述电池测试器的所述输入是条形码阅读器。
4.根据权利要求1的电池管理系统，其中所述电池相关数据包括所述唯一标识符；电池测试的日期和时间；测试类型的指示；测试测定值；电压读数。
5.根据权利要求4的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括环境温度读数。
6.根据权利要求4的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括电池温度读数。
7.根据权利要求4的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括跨接测定值。
8.根据权利要求4的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括电池再利用信息。
9.一种电池管理系统，包括与电池相关联的标签；所述标签具有唯一标识符；用于对所述电池执行测试的电池测试器；所述电池测试器具有用于捕获所述唯一标识符的输入；所述电池测试器和计算机网络之间的通信接口；具有用于存储通过所述计算机网络传输的、与所述唯一标识符相关联的电池相关数据的数据库的服务器；用于根据所述电池相关数据生成报告的软件；所述服务器具有用于将所述报告输出到所述计算机网络的端口。
10.根据权利要求9的电池管理系统，其中所述软件，包括根据所述电池相关数据的输入自动传输所述报告的自动通知特征。
11.根据权利要求9的电池管理系统，其中所述电池测试器与服务器交互，该服务器具有网络通信路径、存储所述电池相关数据和经过该网络通信路径选择性地传输所述电池相关数据、并且从该网络通信路径接收数据以传输给用户。
12.根据权利要求9的电池管理系统，其中所述服务器经过所述计算机网络与制造商网站通信，并且传输电池相关数据。
13.根据权利要求9的电池管理系统，其中所述唯一标识符为条形码形式。
14.根据权利要求13的电池管理系统，其中所述电池测试器的所述输入是条形码阅读器。
15.根据权利要求9的电池管理系统，其中所述电池相关数据包括电池测试的日期和时间；测试类型的指示；测试测定值；电压读数。
16.根据权利要求15的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括环境温度读数。
17.根据权利要求15的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括电池温度读数。
18.根据权利要求15的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括跨接测定值。
19.根据权利要求15的电池管理系统，其中所述电池相关数据进一步包括电池再利用信息。
20.一种用在电池管理系统中的电池测试装置，包括具有用于获得关于电池的测试数据的测试器的箱体；与所述测试器通信以捕获与所述电池相关联的唯一标识符的条形码阅读器，所述唯一标识符由与所述电池相关联的条形码标记；用于从所述测试器传输所述测试数据的通信端口。
21.根据权利要求20的电池测试装置，进一步包括可操作地与所述测试器通信的温度计，用于传输所述电池的温度读数。
22.一种电池管理方法，包括以下步骤将标签与电池相关联，所述标签具有唯一标识符；将所述唯一标识符输入所述电池测试器；使用电池测试器对所述电池执行测试；使用所述电池测试器生成测试数据；将所述测试数据与所述唯一标识符相关联；上载所述测试数据到计算机网络；在数据库中存储所述测试数据。
23.根据权利要求22的电池管理方法，进一步包括以下步骤根据所述测试数据生成报告；将所述报告输出到所述计算机网络。
24.根据权利要求23的电池管理方法，进一步包括以下步骤根据来自于所述计算机网络的所述测试数据的输入，自动传输所述报告。
全文摘要
本发明涉及大型固定电池的管理。本发明是一种对用作后备电源、并部署在广泛分散位置处的固定电池进行管理的综合方法。优化管理系统(OMS
文档编号G06Q90/00GK1881666SQ20051007760
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日
发明者乔纳森·B.昆特, 史蒂文·H.德沃肯 申请人:乔纳森·B.昆特, 史蒂文·H.德沃肯