电池保护装置、服务器和电池管理系统的制作方法

专利名称：电池保护装置、服务器和电池管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动车管理技术领域，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。
背景技术：
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。

发明内容
本发明正是基于上述问题，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，根据本发明的一个方面，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，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。
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。
根据本发明的另一方面，还提出了一种服务器，包括通信装置，接收来自电池保 护装置的电池状态数据；数据处理单元，判断所述电池状态数据是否符合预设的电池状态 的安全条件，在不符合所述安全条件时，确定车辆的电池组发生故障，通过所述通信装置向 所述电池保护装置发送控制指令。
该服务器可通过互联网或其他移动通信网络与安装在车辆中的电池保护装置进 行通信，该通信装置可以是目前的任何一种通信装置，例如GSM通信模块、CDMA通信模块、 全球定位系统等，该数据处理单元可以例如单片机、DSP, ARM或是PC主机处理器(如Intel 公司或AMD公司生产的电脑主机处理器)。数据处理单元可对收集到的状态数据进行分析， 在确定电池组的状态发生异常时，发出控制指令，并通过通信装置将该控制指令发送给服 务器，以实现远程监控各车辆中的电池组。该服务器还可以保护显示器，来显示监测到的各 车辆中蓄电池的状态数据，供工程人员分析。
在上述技术方案中，优选的，还可以包括预警单元，在所述电池状态数据不符合 所述安全条件时，以短信、彩信、邮件和/或电话方式通知用户。当车辆的蓄电池发生故障， 或蓄电池的性能不稳定时，可发出报警信号，同时可将这些状态通知用户，此时电池已出现 安全问题，需要立即进行相关处理，及时发现并遏制异常问题。
根据本发明的又一方面，还提出了一种电池管理系统，包括如上述任一技术方案 中所述的电池保护装置；以及至少一个如上述任一技术方案中所述的服务器。
通过本发明的技术方案，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。


图1示出了根据本发明的实施例的电池保护装置的框图2示出了根据本发明的实施例的服务器的框图3示出了根据本发明的实施例的电池管理系统的框图4示出了根据本发明的实施例的电池管理系统的架构图5示出了根据本发明的实施例的电池保护装置的结构图；图6示出了根据本发明的实施例的服务器对状态数据进行分析处理的流程图；图7示出了根据本发明的实施例的服务器的架构图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。图1示出了根据本发明的实施例的电池保护装置的框图。如图1所示，根据本发明的实施例的电池保护装置100，包括采集单元102，采集车辆的电池组W的状态数据；通信单元104，将状态数据发送至服务器，以及接收来自服务器的控制指令；回路通断控制单元106，根据控制指令控制电池组W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、电流采样电路和/或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W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108，接收状态数据，对状态数据进行解译，并将解译结果通过通信单元发送至服务器。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，信号处理单元108还用于将状态数据与状态阈值进行比较，在状态数据不处于状态阈值范围内时，发送保护指令至回路通断控制单元106，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110，获取采集单元采集的状态数据，根据状态数据判断是否发送导通指令至回路通断控制单元106，和/或在信号处理单元108判断出状态数据不处于状态阈值范围内时，停止向回路通断控制单元106发送导通指令。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112，接收电池保护单元 分析状态数据的分析结果，在分析结果为电池组W中的部分电池的电压高于其他电池时， 将放电电阻连接至部分电池，以降低部分电池的电压。
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 力蓄电池的一致性。
在上述任一技术方案中，优选的，状态数据包括电池组W中单节电池的电压，电池 组的充电电流、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，回路通断控制单元106包括充电晶体管和放电 晶体管，充电晶体管设置于充电回路中，放电晶体管设置于放电回路中。
在上述任一技术方案中，优选的，通信单元102包括串行通信端口和通信模块，状 态数据经由串行通信端口传输至通信模块，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。
图2示出了根据本发明的实施例的服务器的框图。
如图2所示，根据本发明的实施例的服务器200，包括通信装置202，接收来自电 池保护装置100的电池状态数据；数据处理单元204，判断电池状态数据是否符合预设的电 池状态的安全条件，在不符合该安全条件时，确定车辆的电池组发生故障，通过所述通信装 置202向电池保护装置100发送控制指令。
该服务器可通过互联网或其他移动通信网络与安装在车辆中的电池保护装置进 行通信，该通信装置可以是目前的任何一种通信装置，例如GSM通信模块、CDMA通信模块、 全球定位系统等，该数据处理单元可以例如单片机、DSP, ARM或是PC主机处理器(如Intel 公司或AMD公司生产的电脑主机处理器)。数据处理单元可对收集到的状态数据进行分析， 在确定电池组的状态发生异常时，发出控制指令，并通过通信装置将该控制指令发送给服 务器，以实现远程监控各车辆中的电池组。该服务器还可以保护显示器，来显示监测到的各 车辆中蓄电池的状态数据，供工程人员分析。
在上述技术方案中，优选的，还可以包括预警单元206，在所述电池状态数据不 符合所述安全条件时，以短信、彩信、邮件和/或电话方式通知用户。当车辆的蓄电池发生 故障，或蓄电池的性能不稳定时，可发出报警信号，同时可将这些状态通知用户，此时电池 已出现安全问题，需要立即进行相关处理，及时发现并遏制异常问题。
图3示出了根据本发明的实施例的电池管理系统的框图。
如图3所示，根据本发明的实施例的电池管理系统300，包括如上述任一技术方 案中所述的电池保护装置100 ;以及至少一个如上述任一技术方案中所述的服务器200。
通过本发明的技术方案，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。
图4示出了根据本发明的实施例的电池管理系统的架构图。
如图4所示，系统主要配合工作单元有蓄电池402 —电池保护装置420+控制器418 — GSM数据传送处理器404 — GPS卫星定位(将定位数据和电池状态数据通过移动SM卡传输至服务器)(由GPS模块406、内置天线408、卫星410、基站412共同完成)一因特网—监控中心414 —用户端416。主要由电池保护装置420采集蓄电池402的数据，通过GPS数据把数据上传至监控中心414，监控中心414将数据进行处理，并提供给电池工程师做进一步的数据分析，储存处理数据；分析数据，如果数据存在异常报警，则监控中心414将执行处理命令给GPS内部的GSM模块，GSM模块执行命令传输给电池保护装置420或控制器418，切断蓄电池的外接电源线，并由报警器422进行报警。如果仅仅是电池隐患故障，监控中心414将通过短信、彩信或邮件形式发送信息给用户，提醒用户将电池送到售后服务部进行检查保养，实现有效的电池时时监控保护作用。通过存储器424保存电池的状态数据。需说明的是，GPS接收的结构分为天线单元和接收单元两大部分，其中GPS定位模块称为用户部分，GPS模块406并不播发信号，属于被动定位。通过运算与每个卫星的距离，采用距离交会法得出接收机的经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数。天线接收的卫星信号放大后给GPS解码系统进行解码分析，对所接收到的GPS信号，具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。下面结合图5对图4中的电池保护装置420进行详细介绍。电池保护装置420主要包括均衡单元502、PIC16F833芯片、QZ8940信号芯片、信号处理模块(BQ77PL900芯片)、外部通讯508及回路通断控制模块(放电M0S504、充电M0S506)。该系统采用硬件保护和软件采集两条线路同时进行1、电池硬件保护采用专用的锂电池保护芯片TexasInstruments公司的BQ77PL900芯片设计，该芯片可以对单节锂电(电池组由13串单节锂电构成)进行过充、过放、过流、短路等保护；同时集成了硬件被动均衡功能，通过均衡单元502可以根据电池组内单节不一致来采用电阻分流进行均衡；主回路采用功率MOS开关来控制电池组输出的通断；充电M0S506为充电过充切断保护MOS管集成电路；放电M0S504为外部短路或过放电切断保护MOS管集成电路；B-至放电MOS管之间有取样电阻，检测放电电流，来实现过电流检测保护和短路检测保护。2、电池软件数据采集是通过0Z8940芯片来采集单节电池的电压，并将采集的单节电压信号传输给中央数据处理单元；同时电流采样和温度采样得到的数据同样传给中央数据处理单元来进行数据输出与数据上传；中央数据处理单元核心部件是负载数据处理和数据通信的MCU芯片PIC16F833单片机；经过数据运算综合处理，判断是否进行充电与放电保护，在是时，将执行命令传给放电M0S504与充电M0S506，MOS管可关断充电或放电电路，电池的状态数据再由外部通讯508(串口单总线UART 口)将数据传给无线通信装置510，无线通信装置510将该状态数据上传至监控中心512中的上位机服务器，上位机服务器进行数据监控与管理运算，以实现对锂电池的保护与管理。在监控中心512根据电池状态数据判断蓄电池发送异常时，可将控制命令通过上传回路发送至GPS数据传感器510，并通过PIC16F833单片机控制充电M0S506和放电M0SS504的通断。
系统采用软件与硬件相结合的设计思想，全面考虑了硬件和软件各自缺点，并进 行相互弥补；负责电池安全保护部分必须采用专用集成的硬件保护电路，其抗干扰能力强， 保护可靠性高；负责数据采集、数据处理及数据上传的必须以MCU单片机为核心，进行软件 处理，软件处理灵活性远高于硬件电路；软硬件两条线路互不干扰，又互相联系，达到了智 能可靠的目的。
下面结合图6来说明服务器的处理流程。
电池保护装置采集的电池的电压、电流、温度、容量等数据，通过GSM模块无线发 射到上位机服务器中，上位服务器会对这些数据进行解析、分析及处理。通过对数据的分 析，可以有效地发现电池异常问题，提前告知用户，可以避免异常及安全问题。
在步骤602，服务器接收电池保护装置上传的电池状态数据。在步骤604，判断是 否对该状态数据进行运算处理，若否，则结束该流程，若是，则进入步骤606。在步骤606，基 于状态数据，判断蓄电池的故障状态。在步骤608根据判断结果确定故障状态的分类。在 步骤610，故障状态大致分为两类，一类例如是移动报警、超载报警、超速报警、高温报警、欠 压报警、非法打开电门锁报警、故障报警，另一类例如是过充报警、过放报警、失水报警、硫 化报警、短路报警、断格报警、失衡报警。检测故障是否解除，如果是，则进入步骤612，否则 继续判断故障的类别。需说明的是，在出现故障时，服务器可根据故障类型生成相应的控制 指令，并将控制指令发送至电池保护装置，电池保护装置在接收到相应的控制指令后执行 相应动作并进行报警，实现远程保护蓄电池的目的，避免危险发生。其次，当出现故障或异 常时，可通过短信、电话等方式提醒用户。
在步骤612，故障解除后电池保护装置进入休眠状态。
在步骤614，根据外部触发信号确定是否要唤醒电池保护装置，例如若预设按键被 按下，表明要唤醒电池保护装置，则进入步骤616，若预设按键未被按下，则结束该流程。在 步骤616，进行故障显示，继续根据电池状态数据进行故障分析确认。
从上述处理过程中可看出服务器主要有以下几个功能
1.电池数据分析
根据电池单节电压信号，采用方差技术，服务器在后台可以对该信号进行分析，得 出电池单节之间的一致性问题，及对电池容量和安全性的影响，从而可以提前预知该电池 异常发生情况。
2.电池异常使用提醒
当发现电池组整组电压过低时，即整组被过放，系统会自动以短信方式来提醒用 户及时给电池组充电，以免电池组被深放电而影响电池整体使用性能；当发现电池组整组 被过充时，系统会自动以短信方式提醒用户去维修点检修充电器是否异常，以免经常使用 异常充电器会导致电池安全事故。
3.电池故障处理
根据电池保护装置采集并上传到服务器上的各种数据，后台服务器会根据设定好 的算法及安全门限，自动来分析和判断电池当前状态是否处于安全边缘；如果出现电池异 常，系统会自动发出预警信息，并以短信方式来提醒用户及时到维修点进行检修电池，以免 电池会进一步恶化而产生安全性问题；当出现进一步严重问题时，系统会发出报警信号，必 须以电话形式紧急通知用户，此时电池已出现安全问题，需要立即进行相关处理。
根据上面对数据进行的分析及处理过程，可以在电池出现异常时及出现安全性问题之前，及时遏制异常问题的进一步恶化，可以将目前锂电池最为重要的安全问题挡在外面，使得电池安全不在是问题；为今后锂电在电动自行车甚至在电动汽车上的发展提供了技术支持及安全保障。接下来结合图7来说明根据本发明的监控中心的系统架构。如图7所示，网络监控服务平台采用多层次服务构架，设计为B/S和C/S混合架构。中心服务器的逻辑功能进行模块化设计，并对内部数据流进行了优化，基于IP互连技术，组成多级系统可以灵活构成大容量系统及中小规模系统将服务器，系统设计容量100万台，可根据实际项目需求进行调整。按功能层次分为终端服务器712负责终端数据采集，业务服务器710负责业务数据的处理，管理服务器708负责交互接口。1.终端接入层终端服务器712从车载GPS终端收集车辆信息包括GPS定位数据、电池状态数据、服务请求等，并将这些数据提供给业务服务层的业务服务器710处理。2.业务服务层业务服务器710根据不同业务将采集上来的数据进行处理形成有效数据提供给交互接口层，实现车辆(例如，车辆A和车辆B)数据状态监控，车辆调度管理以及车辆安全监控等。3.交互接口层管理服务器708监控客户端操作，并为接入其它平台(第三方平台702和终端704)提供接口，保证其兼容性。同时具备强大的二次开发功能和灵活的组建能力，方便业务发展的需求。用户定位信息涉及用户隐私，而电池数据是本发明的重要信息，因此需要要采用技术手段保障网络安全和数据安全。例如在网络侧设置防火墙706，终端采用在指定地址签权获取准入信息后再接入系统的方式安全接入，非授权终端不能接入系统。为防止数据丢失采取以下措施1.数据传输时采用应答模式，保证每帧数据都安全到达服务器并被存储。2.定时备份数据，保证在数据损坏时可被恢复。通过本发明的技术方案，可以实现对车辆的运行数据的检测与分析判定，检测车辆及电池的运行状态良好性，对车辆的维护与保养做提示与提醒功能，实现真正的智能化服务。建立智能车联网系统一网络服务平台，实现网络化管理服务，对所销售的车辆实行全自动监控管理，智能化网络监管与安全监控为车辆的技术创新提供强大的样本数据支撑，使电池管理系统实时监控成为可能，对车辆的运行故障进行统计分析，总结故障现象，有针对性地去解决问题，有效提升产品质量，同时能够延长电池使用寿命，降低能源消耗，为城市智能交通提供信息数据，为提高城市治安水平提供技术解决手段，具有极高的社会效益。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
2.根据权利要求1所述的电池保护装置，其特征在于，还包括 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。
3.根据权利要求2所述的电池保护装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求3所述的电池保护装置，其特征在于，还包括 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。
5.根据权利要求4所述的电池保护装置，其特征在于，还包括 均衡单元，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。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池保护装置，其特征在于，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。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池保护装置，其特征在于，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。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的电池保护装置，其特征在于，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。
9.一种服务器，其特征在于，包括 通信装置，接收来自电池保护装置的电池状态数据； 数据处理单元，判断所述电池状态数据是否符合预设的电池状态的安全条件，在不符合所述安全条件时，确定车辆的电池组发生故障，通过所述通信装置向所述电池保护装置发送控制指令。
10.根据权利要求9所述的服务器，其特征在于，还包括 预警单元，在所述电池状态数据不符合所述安全条件时，以短信、彩信、邮件和/或电话方式通知用户。
11.一种电池管理系统,其特征在于,包括 如权利要求1至8中任一项所述的电池保护装置；以及 至少一个如权利要求9或10所述的服务器。
全文摘要
本发明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。通过本发明的技术方案，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。
文档编号H02H7/18GK103066570SQ201310020309
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者倪捷, 陈文胜, 盛刚祥, 张芳勇, 周湛晨, 叶孝 申请人:浙江绿源电动车有限公司