專利名稱：一種電池電量管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電源管理系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種電動車的電池電量管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動車作為一種環(huán)保的交通工具已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日常生活中，作為電源的電池組 是電動車的主要動力，我們需要隨時掌握電源的使用情況，準(zhǔn)確知道剩余電量及續(xù)航里程。現(xiàn)有的電池電量管理系統(tǒng)包括充放電監(jiān)測系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)，充放電監(jiān)測系統(tǒng) 使用電壓測量儀動態(tài)監(jiān)測單節(jié)電池電壓，中央處理系統(tǒng)按照監(jiān)測系統(tǒng)測量的電壓值來估算 剩余電量。電池因溫度、存放時間、充電次數(shù)的不同，當(dāng)前電壓所代表的電量不是一個唯一 數(shù)，以此電壓為依據(jù)估算出的剩余電量是很不準(zhǔn)確的，使用者所了解到的續(xù)航里程也是不 準(zhǔn)確的，若用戶沒有及時充電就有可能在半路出現(xiàn)電量不足的情況，給使用者造成不便；若 使用者不根據(jù)剩余電量的顯示，經(jīng)常給電池充電以防止電量不足，這樣電池會因為充電次 數(shù)過多而減少使用壽命。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供一種可實時累計電源充放電電流，并以此準(zhǔn) 確計算出當(dāng)前剩余電量的管理系統(tǒng)。一種電池電量管理系統(tǒng)，包括對電池充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的監(jiān)測系統(tǒng)，以及處理 監(jiān)測系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的中央處理系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括檢測電池充放電電流的分流器， 以及對分流器輸出的監(jiān)測信號進(jìn)行光電隔離并放大的信號放大器，所述信號放大器的輸入 端與分流器連接，輸出端與中央處理系統(tǒng)連接。其中，所述中央處理系統(tǒng)包括采集并處理信號放大器輸出的檢測數(shù)據(jù)的模擬量采 集單元，計算并輸出模擬量采集單元輸出數(shù)據(jù)的計算單元，以及存儲計算單元計算結(jié)果的 存儲單元。其中，所述存儲單元包括存儲剩余電量值的第一存儲器，以及存儲單位電量可行 駛的里程值的第二存儲器。其中，所述存儲單元還包括存儲電池歷史容量值的容量值存儲器。其中，所述電池電量管理系統(tǒng)還包括顯示中央處理器處理結(jié)果的顯示裝置。本實用新型的有益效果是一種電池電量管理系統(tǒng)，包括對電池充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行 檢測的監(jiān)測系統(tǒng)，以及處理監(jiān)測系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的中央處理系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括檢測 電池充放電電流的分流器，以及對分流器輸出的監(jiān)測信號進(jìn)行光電隔離并放大的信號放大 器，所述信號放大器的輸入端與分流器連接，輸出端與中央處理系統(tǒng)連接。本實用新型通過分流器監(jiān)測電流的實時信號來計算電池的剩余電量，計算結(jié)果更 加精確，使用戶能準(zhǔn)確的了解到電池的使用情況。
圖1為本實用新型的電池電量管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖<附圖標(biāo)記說明如下1 一監(jiān)測系統(tǒng)；3—顯示裝置；11 一分流器；21—模擬量采集單元23—存儲單元。
2一中央處理系統(tǒng) 4一電池； 12—信號放大器； 22—計算單元；
具體實施方式
為了使實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例， 對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。具體實施例參見圖1，一種電池電量管理系統(tǒng)，包括對電池4充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的監(jiān)測系統(tǒng) 1，以及處理監(jiān)測系統(tǒng)1的檢測數(shù)據(jù)的中央處理系統(tǒng)2，所述監(jiān)測系統(tǒng)1包括檢測電池4實時 充放電電流的分流器11。電池放電時，分流器11上產(chǎn)生一個正75毫伏的信號，充電時(包括充電機(jī)充電、主 動力電機(jī)在電動車下坡及剎車時的能量反饋、太陽能電池板充電等)，分流器上產(chǎn)生一個負(fù) 75毫伏的信號；只要有電流流過分流器11，都能被實時準(zhǔn)確的監(jiān)測到。利用分流器11實時監(jiān)測充放電電流情況，并以此計算當(dāng)前電量改變值，這種方法 比以往的動態(tài)監(jiān)測單節(jié)電池電壓更加準(zhǔn)確，有效避免了電池因溫度、存放時間等原因造成 的誤差。所述監(jiān)測系統(tǒng)1還包括對分流器11輸出的監(jiān)測信號進(jìn)行光電隔離并放大的信號 放大器12，所述信號放大器12的輸入端與分流器11連接，輸出端與中央處理系統(tǒng)2連接。 分流器上產(chǎn)生的正負(fù)75毫伏的信號經(jīng)過信號放大器12進(jìn)行光電隔離、放大，轉(zhuǎn)換成正負(fù)5 伏的信號。所述中央處理系統(tǒng)2包括模擬量采集單元21、存儲單元23和計算單元22，所述信 號放大器12輸出的檢測數(shù)據(jù)由所述模擬量采集單元21采集并處理；所述模擬量采集單元 21輸出的數(shù)據(jù)由計算單元22計算并輸出；所述計算單元22計算的結(jié)果由存儲單元23存 儲，所述存儲單元23存儲的歷史數(shù)據(jù)由計算單元22調(diào)用。模擬量采集單元21將接收到的信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換分辨率12位，精度為 滿量程的1/4096，用數(shù)字-32000—+32000表示正負(fù)5伏的信號)，最終得到一 200—+200A 的電流值；將該電流值乘以當(dāng)前掃描時間得到當(dāng)前改變電量值，將其累加到剩余電量值里 就得到最新的剩余電量值。所述存儲單元23包括存儲剩余電量值的第一存儲器，以及存儲單位電量可行駛 的里程值的第二存儲器。所述存儲單元23還包括存儲電池歷史容量值的容量值存儲器。所述電池電量管理系統(tǒng)還包括顯示中央處理器2處理結(jié)果的顯示裝置3。一種電池電量監(jiān)控方法，應(yīng)用于電池電量管理系統(tǒng)中，該電池電量監(jiān)控方法包括以下步驟A.監(jiān)測系統(tǒng)1接收電池4實時充放電的電流監(jiān)測信號，并輸出檢測數(shù)據(jù)；B.中央處理系統(tǒng)2接收檢測數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理，并輸出計算結(jié)果；C.顯示裝置3接收計算結(jié)果，并顯示出來。所述A步驟包括Al.監(jiān)測系統(tǒng)的分流器11接收電池4充放電的電流監(jiān)測信號；A2.監(jiān)測系統(tǒng)的信號放大器12將電流監(jiān)測信號進(jìn)行光電隔離并放大，輸出檢測數(shù)據(jù)。所述B步驟包括Bi.中央處理系統(tǒng)的模擬量采集單元21接收檢測信號，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸 出；B2.中央處理系統(tǒng)的計算單元22接收數(shù)字信號，計算剩余電量值N和續(xù)航里程值， 并輸出計算結(jié)果。B3.電池電壓達(dá)到電池額定值時充電完畢，計算單元22將此時的剩余電量值N作 為電池的歷史容量值存入存儲單元23 ；該歷史容量值存儲于容量值存儲器中；B4.計算單元22計算最新的i個歷史容量值的平均值，并將此平均值作為當(dāng)前的 電池容量值Q賦予計算單元23的剩余電量值N; i=l，2，3，…，η。所述Β2步驟的詳細(xì)計算過程包括Β21.中央處理系統(tǒng)的計算單元22將接收到的數(shù)字信號乘以當(dāng)前掃描周期，得到 充放電電量值M ；Β22.將充放電電量值M與充放電前的剩余電量值N相加，并將結(jié)果賦值于N ;Ν存 儲于第一存儲器中；Β23.用剩余電量值乘以單位電量可行駛的里程數(shù)Ε，得到續(xù)航里程值，E存儲于第 二存儲器中。眾所周知，隨著使用的時間和次數(shù)的增加，電池容量會逐漸減小，如果不經(jīng)常調(diào)整 電池的狀態(tài)參數(shù)，就算電流實時信號測量較準(zhǔn)確計算時也會造成很大的誤差，這種取最近 幾次平均值的方式作為電池容量的方法減少了計算中的誤差。所述i的值為5?？紤]到電池容量平均值的準(zhǔn)確性和調(diào)用計算的效率，i的值最好 選擇5，不過也可以根據(jù)硬件性能或其他的參數(shù)考慮選擇2-10中的任意數(shù)。電池充電時，計算單元22用當(dāng)前的電池容量值Q減去剩余電量值N，得到已使用 的電量值；用已使用的電量值除以已行駛里程數(shù)，得到最新的單位電量可行駛的里程數(shù)，并 將該值賦予E。單位電量可行駛的里程數(shù)E可能會因為電池使用情況逐漸變小，及時更新E 的值能有效減少續(xù)航里程值計算的誤差。另外，可以設(shè)定一個較小的額定續(xù)航里程值，當(dāng)續(xù)航里程值小于該額定值時，報警 系統(tǒng)發(fā)出警報，提醒使用者及時充電。以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實 用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為 對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種電池電量管理系統(tǒng)，包括對電池充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的監(jiān)測系統(tǒng)，以及處理監(jiān) 測系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的中央處理系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測系統(tǒng)包括檢測電池充放電電流 的分流器，以及對分流器輸出的監(jiān)測信號進(jìn)行光電隔離并放大的信號放大器，所述信號放 大器的輸入端與分流器連接，輸出端與中央處理系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電池電量管理系統(tǒng)，其特征在于所述中央處理系統(tǒng)包括 采集并處理信號放大器輸出的檢測數(shù)據(jù)的模擬量采集單元，計算并輸出模擬量采集單元輸 出數(shù)據(jù)的計算單元，以及存儲計算單元計算結(jié)果的存儲單元。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電池電量管理系統(tǒng)，其特征在于所述存儲單元包括存儲 剩余電量值的第一存儲器，以及存儲單位電量可行駛的里程值的第二存儲器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種電池電量管理系統(tǒng)，其特征在于所述存儲單元還包括存 儲電池歷史容量值的容量值存儲器。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的一種電池電量管理系統(tǒng)，其特征在于所述電池電 量管理系統(tǒng)還包括顯示中央處理器處理結(jié)果的顯示裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種電池電量管理系統(tǒng)，包括監(jiān)測系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)和顯示裝置，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括檢測電池實時充放電電流的分流器；監(jiān)測系統(tǒng)接收電池充放電的電流監(jiān)測信號，并輸出檢測數(shù)據(jù)；中央處理系統(tǒng)接收檢測數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理，并輸出計算結(jié)果；顯示裝置接收計算結(jié)果，并顯示出來。本實用新型通過分流器監(jiān)測電流的實時信號來計算電池的剩余電量，計算結(jié)果更加精確，使用戶能準(zhǔn)確的了解到電池的使用情況。
文檔編號H02J7/00GK201887505SQ20102062738
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者李月亮 申請人:東莞洲亮通訊科技有限公司