采血車及采血車載設(shè)備的供電裝置及供電方式的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種采血車及采血車載設(shè)備的供電裝置及供電方式，包括車體及安裝在車體內(nèi)的用電負(fù)載，其特征在于：車體內(nèi)安裝有可充電鋰電池組，鋰電池組與用電負(fù)載連接并為用電負(fù)載供電；車體外安裝有太陽能電池板，太陽能電池板與鋰電池組連接為鋰電池組充電；鋰電池組可與直流充電樁連接并由直流充電樁充電。本發(fā)明的關(guān)鍵在于在采血車上設(shè)置了可充電鋰電池組和太陽能電池板，這樣，在采血車處于外界電源不穩(wěn)定或者無法接通外接電源時，可以使用事先充好電的可充電鋰電池組，并且可以利用太陽能電池板為可充電鋰電池繼續(xù)充電，以保證采血車的順利運轉(zhuǎn)。
【專利說明】采血車及采血車載設(shè)備的供電裝置及供電方式
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種醫(yī)療車輛，尤其涉及一種采血車。
【背景技術(shù)】
[0002]采血車是在車輛的底盤和車體上安裝采血設(shè)備，例如冰箱，電子秤，熱合機及其他采血相關(guān)設(shè)備，采血車上還有空調(diào)、照明等設(shè)備。這樣采血車可以流動到不同地方，采集血液后儲存運回血庫，大大方便了醫(yī)療血源的收集。
[0003]采血車工作時其設(shè)備對電力要求很大，且對電力供給和電流、電壓的穩(wěn)定性是有很高要求的，如果達不到要求，可能會無法繼續(xù)采血，或者已經(jīng)采集的血液無法保存而敗壞。
[0004]在供電條件好的場所，例如大城市的采血點，上述供電要求是可以保障的。但是，如果采血車到鄉(xiāng)鎮(zhèn)或者村落，甚或是野外條件下進行采血時，就可能沒有可以即插即用的穩(wěn)定供電源，而需要從輸電線路上接出，這不僅工作危險，操作麻煩，而且由于輸電線路直接接出的電的電壓電流穩(wěn)定性無法保障，從而設(shè)備的穩(wěn)定運行也無法保障，而且如果沒有輸電線路，就無法采血了。同時，目前采血車設(shè)備供電電源通常采用柴油發(fā)電機供電，由于柴油發(fā)電機工作時噪音較大，給人們的生活環(huán)境帶來影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供一種采血車及采血車載設(shè)備的供電裝置，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，使采血車及其車載設(shè)備可以在各種不同的環(huán)境下一般都可以穩(wěn)定地得到電力供應(yīng)，同時消除噪音的影響。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]采血車及采血車載設(shè)備的供電裝置，包括車體及安裝在車體內(nèi)的用電負(fù)載，其特征在于:車體內(nèi)安裝有可充電鋰電池組，鋰電池組與用電負(fù)載連接并為用電負(fù)載供電；車體外安裝有太陽能電池板，太陽能電池板與鋰電池組連接為鋰電池組充電；鋰電池組可與直流充電樁連接并由直流充電樁充電。
[0008]上述鋰電池組為并聯(lián)的兩組分鋰電池組構(gòu)成，分別為分鋰電池組A、分鋰電池組B，每組分鋰電池組分別與一個BMS連接并被該BMS控制，每個BMS均與一個總主控模塊以內(nèi)CAN的通訊方式連接，該總主控模塊與太陽能電池板的太陽能控制器以外CAN的方式連接，該總主控模塊還具有與直流充電樁進行外CAN的方式連接的接口。
[0009]本發(fā)明還提供采血車及采血車載設(shè)備的供電方式:
[0010]當(dāng)兩組分鋰電池組中的一組分鋰電池組處于輸出狀態(tài)時，另一組分鋰電池組處于充電狀態(tài)或者休眠狀態(tài)。
[0011]具體的，采血車及采血車載設(shè)備的供電方式是:
[0012]I)當(dāng)系統(tǒng)上電之后，BMS自動檢測分鋰電池組A和分鋰電池組B的總壓及S0C，優(yōu)先選擇總壓或者SOC高的分鋰電池組放電，同時選擇總壓及SOC低的分鋰電池組充電；
[0013]2)當(dāng)分鋰電池組A的SOC下降到設(shè)定值時，分鋰電池組A放電結(jié)束，自動切換到分鋰電池組B放電，同時終止分鋰電池組B的充電，開始對分鋰電池組A充電；
[0014]3)當(dāng)分鋰電池組B充電到SOC或者單體電壓大于設(shè)定值，且分鋰電池組A放電尚未結(jié)束時，分鋰電池組B停止充電，開始對分鋰電池組A充電；
[0015]以上2)、3)步驟也可以是:
[0016]21)當(dāng)分鋰電池組B的SOC下降到設(shè)定值時，分鋰電池組B放電結(jié)束，自動切換到分鋰電池組A放電，同時終止分鋰電池組A的充電，開始對分鋰電池組B充電；
[0017]31)當(dāng)分鋰電池組A充電到SOC或者單體電壓大于設(shè)定值，且分鋰電池組B放電尚未結(jié)束時，分鋰電池組A停止充電，開始對分鋰電池組B充電；
[0018]4)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC均小于設(shè)定值，且無充電時，系統(tǒng)啟動蜂鳴器報警，提醒使用者；
[0019]5)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B都沒有放電，且分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC或者單體電壓大于設(shè)定值時，充電結(jié)束，電池組進入自保護狀態(tài)；
[0020]6)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC均小于最小設(shè)定值時，分鋰電池組A和分鋰電池組B均停止放電，電池組進入自保護狀態(tài)。
[0021]本發(fā)明的有益之處在于:
[0022]本發(fā)明的關(guān)鍵在于在采血車上設(shè)置了可充電鋰電池組和太陽能電池板，這樣，在采血車處于外界電源不穩(wěn)定或者無法接通外接電源時，可以使用事先充好電的可充電鋰電池組，并且可以利用太陽能電池板為可充電鋰電池繼續(xù)充電，以保證采血車設(shè)備用電需求，更加安全和環(huán)保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0024]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)框圖；
[0025]圖2是本發(fā)明電池總成模塊圖；
[0026]圖3是本發(fā)明放電模塊圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖1、圖2、圖3所示的本發(fā)明:
[0028]如圖1所示的系統(tǒng)框圖，本發(fā)明是設(shè)在采血車中，鋰電池組是可充電的，可以通過安裝在采血車外表面的太陽能電池板充電，也可以通過基地的充電樁充電。鋰電池組的放電可以通過DC/AC為行李艙風(fēng)扇、冰箱、電子秤、熱合機，鋰電池組的放電可以為采血車的空調(diào)壓縮機供電，鋰電池組的放電可以通過DC/DC為采血車燈源和空調(diào)風(fēng)扇馬達、冷凝器及控制部分供電，鋰電池組的放電可以通過車載直流充電器為車載鉛酸蓄電池供電，車載鉛酸蓄電池可以為鋰電池組的BMS供電。以上行李艙風(fēng)扇、冰箱、電子秤、熱合機、空調(diào)壓縮機、采血車燈源和空調(diào)風(fēng)扇馬達、冷凝器及控制部分都是采血車的車體內(nèi)的用電負(fù)載，當(dāng)然采血車內(nèi)還可以有其他用電負(fù)載，可以由鋰電池組供電。
[0029]具體地，在圖2中:
[0030]鋰電池組為并聯(lián)的兩組分鋰電池組構(gòu)成，分別為分鋰電池組A、分鋰電池組B，每組分鋰電池組分別與一個BMS連接并被該BMS控制，每個BMS的外CAN通訊口均與一個總主控模塊的內(nèi)CAN通訊口連接，從而以內(nèi)CAN的通訊方式連接，該總主控模塊還通過外CAN通訊口與太陽能電池板的太陽能控制器以外CAN的方式連接，該總主控模塊的外CAN通訊口還可以與直流充電樁進行外CAN的方式連接。總主控模塊通過內(nèi)CAN方式連接并協(xié)調(diào)控制兩個BMS (通過BMS進一步地控制分鋰電池組A、分鋰電池組B)、太陽能電池板、直流充電樁的運作?？傊骺啬K，與兩個電池系統(tǒng)內(nèi)的主控模塊進行內(nèi)CAN通訊；也與直流充電樁在充電過程中進行外CAN通訊；總主控模塊在電池總壓過低時，控制蜂鳴器報警(提醒用戶故障)；另外，此總主控模塊也與太陽能控制器通訊，控制太陽能控制器的啟停，使太陽能控制器保持軟啟動，保證太陽能控制器使用壽命及系統(tǒng)可靠性。
[0031]電路保護元器件及電流檢測元件模塊，其中電路保護元器件包含充電繼電器、斷電繼電器、繼電器、熔斷器、二極管等；電流檢測元件包含霍爾電流傳感器，檢測主回路電流。繼電器和霍爾電流傳感器均由電池管理系統(tǒng)BMS來控制。
[0032]分鋰電池組A、分鋰電池組B通過電路保護元器件及電流檢測元件模塊連接高壓控制箱的放電接口，高壓控制箱的放電接口如圖3所示連接各個采血車內(nèi)的用電負(fù)載等并供電。
[0033]分鋰電池組A、分鋰電池組B分別連接BMS模塊，每個BMS模塊內(nèi)都含有采集模塊(如電流采集模塊，電壓采集、均衡、溫度采集模塊等，其功能是采集單體電池的電壓、溫度及對單體電池均衡功能，防止電池出現(xiàn)過壓、欠壓、過溫、一致性偏差太大等情況，對鋰電池進行保護)，同時，采集模塊將數(shù)據(jù)上傳到BMS內(nèi)的主控模塊，由BMS內(nèi)的主控模塊控制BMS中的高壓控制模塊(干接點繼電器)，再通過高壓控制模塊控制電路保護單元中充電繼電器、放電繼電器、繼電器的吸合及斷開，對鋰電池進行保護。BMS模塊還有內(nèi)SCAN通訊口連接顯示屏。
[0034]分鋰電池組A(分鋰電池組B同樣結(jié)構(gòu))內(nèi)各自包含有5個電池箱串聯(lián)一起，每個箱體內(nèi)裝有20個單體電池，同時，電池串聯(lián)回路中有高壓切斷開關(guān)，用于緊急情況下，對主回路進行切斷，防止事故發(fā)生。
[0035]分鋰電池組A、分鋰電池組B均與系統(tǒng)充放電接口連接。
[0036]太陽能控制器充電端及直流充電樁充電端同時接入系統(tǒng)充電接口。
[0037]如圖3所示:
[0038]高壓控制箱的放電接口與空調(diào)壓縮機連接并供電，這是采血車的主要負(fù)載。
[0039]高壓控制箱的放電接口通過一個車載直流充電器為車載鉛酸蓄電池充電，同時車載直流充電器可以判斷鉛酸電池兩端電壓，控制車載直流充電器的啟停工作。車載鉛酸蓄電池為BMS供電，車載鉛酸蓄電池也可以由充電樁輸入的低壓24V供電進行充電。高壓控制箱的放電接口通過一個DC/DC轉(zhuǎn)變?yōu)?4V直流電為采血車燈源和空調(diào)風(fēng)扇馬達、冷凝器及控制部分等采血車上的低壓負(fù)載供電。
[0040]高壓控制箱的放電接口通過一個DC/AC轉(zhuǎn)變出交流電為行李艙風(fēng)扇、冰箱、電子秤、熱合機等采血車的交流用電負(fù)載供電。
[0041 ] 本發(fā)明中的BMS采購現(xiàn)有的BMS設(shè)備。
[0042]BMS 的定義:
[0043]電池管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)電池管理系統(tǒng)(BMS)是電池與用戶之間的紐帶，主要對象是鋰電池。鋰電池在充放電過程中，過充電和過放電都對電池性能影響很大。電池管理系統(tǒng)(BMS)主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。
[0044]電池管理系統(tǒng)功能
[0045]電池管理系統(tǒng)可用于電動汽車，水下機器人等。一般而言電池管理系統(tǒng)要實現(xiàn)以下幾個功能:
[0046](I)準(zhǔn)確估測 SOC:
[0047]準(zhǔn)確估測動力電池組的荷電狀態(tài)(State of Charge,即SOC)，即電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對電池造成損傷，并隨時顯示混合動力汽車儲能電池的剩余能量，即儲能電池的荷電狀態(tài)。
[0048](2)動態(tài)監(jiān)測:
[0049]在電池充放電過程中，實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。同時能夠及時給出電池狀況，挑選出有問題的電池，保持整組電池運行的可靠性和高效性，使剩余電量估計模型的實現(xiàn)成為可能。除此以外，還要建立每塊電池的使用歷史檔案，為進一步優(yōu)化和開發(fā)新型電、充電器、電動機等提供資料，為離線分析系統(tǒng)故障提供依據(jù)。
[0050]電池充放電的過程通常會采用精度更高、穩(wěn)定性更好的電流傳感器來進行實時檢測，一般電流根據(jù)BMS的前端電流大小不同，來選擇相應(yīng)的傳感器量程進行接近，以400A為例，通常采用開環(huán)原理，國內(nèi)外的廠家均采用可以耐低溫、高溫、強震的JCE400-ASS電流傳感器，選擇傳感器時需要滿足精度高，響應(yīng)時間快的特點。
[0051](3)電池間的均衡:
[0052]即為單體電池均衡充電，使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態(tài)。
[0053]本發(fā)明使用如下:
[0054]在采血車回到基地時，可以用充電樁將分鋰電池組充滿電。
[0055]采血車開出后，如果有穩(wěn)定外界電源(市電)，例如在鬧市區(qū)，就優(yōu)先用穩(wěn)定外界電源為用電負(fù)載。
[0056]當(dāng)沒有穩(wěn)定外界電源時，啟用鋰電池組供電:
[0057]當(dāng)分鋰電池處于充電狀態(tài)，且同時外界太陽光較好，太陽能電池板的輸出高于一定數(shù)值時，由太陽能電池板為用電負(fù)載供電，同時將多余的電量儲存在鋰電池中。
[0058]也有只用鋰電池組供電:
[0059]兩組分鋰電池組中的一組分鋰電池組處于輸出狀態(tài)時，另一組分鋰電池組處于充電狀態(tài)或者休眠狀態(tài)。
[0060]也即，一組分鋰電池組先放電，另一組分鋰電池組充電,處于放電狀態(tài)的分鋰電池組的狀態(tài)下降到過放保護點時，太陽能電池板為該組分鋰電池組充電，啟用另一組分鋰電池組為用電負(fù)載供電，如此循環(huán)。
[0061]具體地，充放電策略如下:
[0062]I)當(dāng)系統(tǒng)上電之后，BMS自動檢測分鋰電池組A和分鋰電池組B的總壓及SOC (電池殘余電占總?cè)萘堪俜直?，優(yōu)先選擇總壓及SOC高的分鋰電池組放電，同時選擇總壓及SOC低的分鋰電池組充電；比如分鋰電池組A的總壓及SOC比分鋰電池組B的高，那分鋰電池組A的放電繼電器閉合，開始放電；分鋰電池組B的充電繼電器閉合，開始充電。
[0063]2)當(dāng)分鋰電池組A的SOC下降到設(shè)定值時，分鋰電池組A放電結(jié)束，自動切換到分鋰電池組B放電，同時分鋰電池組B充電繼電器斷開，終止分鋰電池組B的充電，分鋰電池組A充電繼電器閉合，開始對分鋰電池組A充電；
[0064]3)當(dāng)分鋰電池組B充電到SOC或者單體電壓大于設(shè)定值，且分鋰電池組A放電尚未結(jié)束時，分鋰電池組B充電繼電器斷開，分鋰電池組B停止充電，分鋰電池組A充電繼電器閉合，開始對分鋰電池組A充電；
[0065]以上2)、3)步驟的分鋰電池組A和分鋰電池組B對調(diào)后，也可以是:
[0066]21)當(dāng)分鋰電池組B的SOC下降到設(shè)定值時，分鋰電池組B放電結(jié)束，自動切換到分鋰電池組A放電，同時分鋰電池組A充電繼電器斷開，終止分鋰電池組A的充電，分鋰電池組B充電繼電器閉合，開始對分鋰電池組B充電；
[0067]31)當(dāng)分鋰電池組A充電到SOC或者單體電壓大于設(shè)定值，且分鋰電池組B放電尚未結(jié)束時，分鋰電池組A充電繼電器斷開，分鋰電池組A停止充電，分鋰電池組B充電繼電器閉合，開始對分鋰電池組B充電；
[0068]4)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC均小于設(shè)定值，且無充電時，也即在電池總壓過低時，總主控模塊啟動蜂鳴器報警，提醒使用者；
[0069]5)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B都沒有放電，且分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC或者單體電壓大于設(shè)定值時，充電結(jié)束，電池組進入自保護狀態(tài)；
[0070]6)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC均小于最小設(shè)定值時，分鋰電池組A和分鋰電池組B均停止放電，電池組進入自保護狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.采血車及采血車載設(shè)備的供電裝置，包括車體及安裝在車體內(nèi)的用電負(fù)載，其特征在于:車體內(nèi)安裝有可充電鋰電池組，鋰電池組與用電負(fù)載連接并為用電負(fù)載供電；車體外安裝有太陽能電池板，太陽能電池板與鋰電池組連接為鋰電池組充電；鋰電池組可與直流充電樁連接并由直流充電樁充電。
2.如權(quán)利要求1所述的采血車及采血車載設(shè)備的供電裝置，其特征在于:鋰電池組為并聯(lián)的兩組分鋰電池組構(gòu)成，分別為分鋰電池組A、分鋰電池組B，每組分鋰電池組分別與一個BMS連接并被該BMS控制，每個BMS均與一個總主控模塊以內(nèi)CAN的通訊方式連接，該總主控模塊與太陽能電池板的太陽能控制器以外CAN的方式連接，該總主控模塊還具有與直流充電樁進行外CAN的方式連接的接口。
3.如權(quán)利要求2所述的采血車及采血車載設(shè)備的供電方式，其特征在于:兩組分鋰電池組中的一組分鋰電池組處于放電輸出狀態(tài)時，另一組分鋰電池組處于充電狀態(tài)或者休眠狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的采血車及采血車載設(shè)備的供電方式，其特征在于: 1)當(dāng)系統(tǒng)上電之后，BMS自動檢測分鋰電池組A和分鋰電池組B的總壓及SOC，優(yōu)先選擇總壓及SOC高的分鋰電池組放電，同時選擇總壓及SOC低的分鋰電池組充電； 2)當(dāng)分鋰電池組A的SOC下降到設(shè)定值時，分鋰電池組A放電結(jié)束，自動切換到分鋰電池組B放電，同時終止分鋰電池組B的充電，開始對分鋰電池組A充電； 3)當(dāng)分鋰電池組B充電到SOC或者單體電壓大于設(shè)定值，且分鋰電池組A放電尚未結(jié)束時，分鋰電池組B停止充電，開始對分鋰電池組A充電； 以上2)、3)步驟也可以是: 21)當(dāng)分鋰電池組B的SOC下降到設(shè)定值時，分鋰電池組B放電結(jié)束，自動切換到分鋰電池組A放電，同時終止分鋰電池組A的充電，開始對分鋰電池組B充電； 31)當(dāng)分鋰電池組A充電到SOC或者單體電壓大于設(shè)定值，且分鋰電池組B放電尚未結(jié)束時，分鋰電池組A停止充電，開始對分鋰電池組B充電； 4)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC均小于設(shè)定值，且無充電時，系統(tǒng)啟動蜂鳴器報警，提醒使用者； 5)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B都沒有放電，且分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC或者單體電壓大于設(shè)定值時，充電結(jié)束，電池組進入自保護狀態(tài)； 6)當(dāng)分鋰電池組A和分鋰電池組B的SOC均小于最小設(shè)定值時，分鋰電池組A和分鋰電池組B均停止放電，電池組進入自保護狀態(tài)。
【文檔編號】H02J7/00GK104079040SQ201410344461
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】張思泉, 楊宏遠, 王繼輝 申請人:廈門路迅電控有限公司