專利名稱：一種動力電池溫度測試裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動汽車電池監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種動力電池溫度測試裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
動力電池是為工具提供動力來源的電源，隨著電動汽車的推廣和應(yīng)用，電池的性能穩(wěn)定與否關(guān)系到電動汽車的運行持續(xù)性和安全性，從而動力電池的容量及供電性能成為人們關(guān)注的重點。動力電池多為密封式鉛酸蓄電池和磷酸鐵鋰蓄電池，在電動汽車運行即動力電池充放電過程中，由于電池的個體質(zhì)量存在差異及所處的物理環(huán)境不同，易出現(xiàn)充放電整體狀況不齊而出現(xiàn)局部溫度過高的問題。針對上述情況，現(xiàn)有的處理辦法是在電池出現(xiàn)充放電異常甚至過熱燒毀后才將電池檢修或遺棄，不僅造成電池的浪費對環(huán)境造成污染隱患且增加了維護成本。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種動力電池溫度測試裝置和系統(tǒng)，對動力電池充放電狀態(tài)下的溫度參數(shù)動態(tài)監(jiān)測，以實現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)電池故障減少電池浪費，降低維護成本。一種動力電池溫度測試裝置，包括溫度傳感器、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和微控制器，其中所述溫度傳感器裝設(shè)于所述對電池箱中成組動力電池的待測位置；所述模擬開關(guān)組依據(jù)所述溫度傳感器排布信息構(gòu)建選通矩陣，并與微控制器連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與所述溫度傳感器與所述微控制器連接，并將接收到選通指令的溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器控制所述溫度傳感器、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器動作。為了完善上述方案，對成組動力電池的待測位置裝設(shè)溫度傳感器具體為對成組動力電池的單體電池、單組電池和電池箱表面待測位置裝設(shè)溫度傳感器。優(yōu)選地，當所述溫度傳感器具體為熱敏電阻時，還包括基于電阻分壓測量法的電阻測量電路。一種動力電池溫度測試系統(tǒng)，包括服務(wù)器、通信模塊、電池箱中的成組動力電池、溫度傳感器、模擬開關(guān)組和微控制器，其中所述溫度傳感器裝設(shè)于所述對電池箱中成組動力電池的待測位置；所述模擬開關(guān)組依據(jù)所述溫度傳感器排布信息構(gòu)建選通矩陣，并與微控制器連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與所述溫度傳感器與所述微控制器連接，并將接收到選通指令的溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器與所述通信模塊連接，將接收的溫度數(shù)據(jù)上傳至所述服務(wù)器；[0018]所述服務(wù)器用于，以充放電時間點及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換后的所述溫度數(shù)據(jù)繪制溫度曲線并生成溫度場分析圖。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施例通過在電池箱中的動力電池的不同位置(優(yōu)選為各個電池，電池組和電池箱)的溫度進行測量，并結(jié)合模擬開關(guān)在充放電時間內(nèi)的測試時間點輪詢選通，將采集得到的溫度數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器、繪制溫度曲線并生成溫度場分析圖供以分析，從而實現(xiàn)對動力電池的溫度動態(tài)監(jiān)測，在電池溫度出現(xiàn)異常(過高或過低)時采取對策，減少動力電池使用時因溫度故障的可能性，進而降低環(huán)境污染降低維護成本。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例公開的一種動力電池溫度測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型又一實施例公開的一種動力電池溫度測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例公開的一種動力電池溫度測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例公開了一種動力電池溫度測試裝置和系統(tǒng)，對動力電池充放電狀態(tài)下的溫度參數(shù)動態(tài)監(jiān)測，以實現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)電池故障減少電池浪費，降低維護成本。圖1示出了一種動力電池溫度測試裝置，包括溫度傳感器11、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器13和微控制器14，其中所述溫度傳感器11裝設(shè)于所述對電池箱中成組動力電池的待測位置；舉例說明，若電動汽車的供電動力電池箱由四個電池包組成，每個電池包由25組電池組組成，每個電池組由4塊鋰電池緊密積壓而成，為了得到電池箱內(nèi)部各個區(qū)域溫度的分布情況，在每塊電池的表面放置若干溫度傳感器，對于電池組，需要對與電池箱接觸面外的五個面放置溫度傳感器；所述模擬開關(guān)組12依據(jù)所述溫度傳感器排布信息構(gòu)建選通矩陣，并與微控制器 14連接；在預(yù)設(shè)測試時間內(nèi)，對各個溫度傳感器進行輪詢式選通，當然并不局限于該種選通形式。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器13分別與所述溫度傳感器11與所述微控制器14連接，并將接收到選通指令的溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器14控制所述溫度傳感器、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器動作。[0033]作為優(yōu)選，需要監(jiān)測并采集模擬開關(guān)的環(huán)境溫度及所述模擬開關(guān)管腳的電壓值， 由于模擬開關(guān)工作產(chǎn)生熱量及模擬開關(guān)故障等原因，將會影響到檢測的精確度，因而需要掌握模擬開關(guān)的環(huán)境溫度情況，并在模擬開關(guān)環(huán)境溫度或電壓值異常時，進行調(diào)試或維修。圖2示出了又一種動力電池溫度測試裝置，包括熱敏電阻21、模擬開關(guān)組22、模數(shù)轉(zhuǎn)換器23和微控制器24，基于電阻分壓測量法的電阻測量電路25，相同部件說明，參見上一實施例描述，不再贅述，現(xiàn)僅就不同之處說明熱敏電阻作為半導(dǎo)體材料，具備較高的電阻率和4% -6%的溫度響應(yīng)系數(shù)，鑒于電動汽車的電池排列緊密且測試空間有限，熱敏電阻作為尺寸較小的優(yōu)選方案，在本實施例中采用。所述熱敏電阻滿足高靈敏度、高分辨率及小體積的要求，在測量空間有限的電動汽車組中使用，然而并不局限，例如，熱電偶也可使用，不再過多贅述。作為進一步的優(yōu)選，所述熱敏電阻為負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)；所述模擬開關(guān)組中的模擬開關(guān)優(yōu)選為ADG1406型；鑒于對采樣精度和誤差的考慮，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器43 具體為AD161S6^型；所述微控制器具體為Philips公司的P89LPC938芯片。將0. 5%精度ΙΩ的精密電阻與待測NTC串聯(lián)，通過高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集精密電阻上的分壓，可以得到待測NTC的阻值。同時，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓與NTC的供電電源為同一電源，這樣更加有利于減小電源波動造成的影響。圖3示出了一種動力電池溫度測試系統(tǒng)，包括服務(wù)器31、通信模塊32、電池箱中的成組動力電池33、溫度傳感器34、模擬開關(guān)組 35、模數(shù)轉(zhuǎn)換器36和微控制器37，其中所述溫度傳感器裝34設(shè)于所述對電池箱中成組動力電池33的待測位置；所述模擬開關(guān)組35依據(jù)所述溫度傳感器34排布信息構(gòu)建選通矩陣，并與微控制器37連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器36分別與所述溫度傳感器34與所述微控制器37連接，并將接收到選通指令的溫度傳感器34所采集的溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器37與所述通信模塊32連接，將接收的溫度數(shù)據(jù)上傳至所述服務(wù)器 31 ；所述服務(wù)器31用于，以充放電時間點及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換后的所述溫度數(shù)據(jù)繪制溫度曲線并生成溫度場分析圖。當所述溫度傳感器34具體為熱敏電阻時，還包括基于電阻分壓測量法的電阻測量電路38。所述溫度傳感器34的裝設(shè)位置具體為所述成組動力電池的單體電池、單組電池和電池箱表面待測位置裝設(shè)溫度傳感器。需要說明的是，以時間要求及傳輸速度優(yōu)選作為依據(jù)，通訊模塊32以RS485通信方式完成溫度數(shù)據(jù)傳輸。利用預(yù)設(shè)電阻變化曲線，S卩，無故障電池正常充放電熱敏電阻的電阻曲線為依據(jù)， 對電阻值進行估算校正測量電阻值，以達到減小誤差的效果。所述溫度曲線可利用數(shù)學(xué)模型構(gòu)建溫度場分析圖，從而直觀地戰(zhàn)線溫度變化情況
5并及時發(fā)現(xiàn)溫度異常點。更為詳盡的說明參見圖1-圖2的圖示及其說明，此處不再過多贅述。綜上所述本實用新型實施例通過在電池箱中的動力電池的不同位置(優(yōu)選為各個電池，電池組和電池箱)的溫度進行測量，并結(jié)合模擬開關(guān)在充放電時間內(nèi)的測試時間點輪詢選通，將采集得到的溫度數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器、繪制溫度曲線并生成溫度場分析圖供以分析，從而實現(xiàn)對動力電池的溫度動態(tài)監(jiān)測，在電池溫度出現(xiàn)異常(過高或過低)時采取對策，減少動力電池使用時因溫度故障的可能性，進而降低環(huán)境污染降低維護成本。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種動力電池溫度測試裝置，其特征在于，包括溫度傳感器、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和微控制器，其中所述溫度傳感器裝設(shè)于所述對電池箱中成組動力電池的待測位置； 所述模擬開關(guān)組依據(jù)所述溫度傳感器排布信息構(gòu)建選通矩陣，并與微控制器連接； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與所述溫度傳感器與所述微控制器連接，并將接收到選通指令的溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器控制所述溫度傳感器、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，對成組動力電池的待測位置裝設(shè)溫度傳感器具體為對成組動力電池的單體電池、單組電池和電池箱表面待測位置裝設(shè)溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當所述溫度傳感器具體為熱敏電阻時，還包括基于電阻分壓測量法的電阻測量電路。
4.一種動力電池溫度測試系統(tǒng)，其特征在于，包括服務(wù)器、通信模塊、電池箱中的成組動力電池、溫度傳感器、模擬開關(guān)組和微控制器，其中所述溫度傳感器裝設(shè)于所述對電池箱中成組動力電池的待測位置； 所述模擬開關(guān)組依據(jù)所述溫度傳感器排布信息構(gòu)建選通矩陣，并與微控制器連接； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與所述溫度傳感器與所述微控制器連接，并將接收到選通指令的溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器與所述通信模塊連接，將接收的溫度數(shù)據(jù)上傳至所述服務(wù)器； 所述服務(wù)器用于，以充放電時間點及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換后的所述溫度數(shù)據(jù)繪制溫度曲線并生成溫度場分析圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述溫度傳感器具體為熱敏電阻時，還包括基于電阻分壓測量法的電阻測量電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，溫度傳感器的裝設(shè)位置具體為所述成組動力電池的單體電池、單組電池和電池箱表面待測位置裝設(shè)溫度傳感器。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種動力電池溫度測試裝置和系統(tǒng)，其中裝置包括溫度傳感器、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和微控制器，其中所述溫度傳感器裝設(shè)于所述對電池箱中成組動力電池的待測位置；所述模擬開關(guān)組依據(jù)所述溫度傳感器排布信息構(gòu)建選通矩陣，并與微控制器連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與所述溫度傳感器與所述微控制器連接，并將接收到選通指令的溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述微處理器控制所述溫度傳感器、模擬開關(guān)組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器動作。本實用新型實施例實現(xiàn)對動力電池的溫度動態(tài)監(jiān)測，減少動力電池使用時因溫度故障的可能性，進而降低環(huán)境污染降低維護成本。
文檔編號G01K1/02GK202255670SQ20112023240
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者周鑫鴻, 張帆, 徐磊, 汪泉, 胡黎斌 申請人:杭州大有科技發(fā)展有限公司, 杭州市電力局