专利名称：一种动力电池温度测试装置和系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动汽车电池监测技术领域，更具体地说，涉及一种动力电池温度测试装置和系统。
背景技术：
动力电池是为工具提供动力来源的电源，随着电动汽车的推广和应用，电池的性能稳定与否关系到电动汽车的运行持续性和安全性，从而动力电池的容量及供电性能成为人们关注的重点。动力电池多为密封式铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池，在电动汽车运行即动力电池充放电过程中，由于电池的个体质量存在差异及所处的物理环境不同，易出现充放电整体状况不齐而出现局部温度过高的问题。针对上述情况，现有的处理办法是在电池出现充放电异常甚至过热烧毁后才将电池检修或遗弃，不仅造成电池的浪费对环境造成污染隐患且增加了维护成本。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种动力电池温度测试装置和系统，对动力电池充放电状态下的温度参数动态监测，以实现及时发现电池故障减少电池浪费，降低维护成本。一种动力电池温度测试装置，包括温度传感器、模拟开关组、模数转换器和微控制器，其中所述温度传感器装设于所述对电池箱中成组动力电池的待测位置；所述模拟开关组依据所述温度传感器排布信息构建选通矩阵，并与微控制器连接；所述模数转换器分别与所述温度传感器与所述微控制器连接，并将接收到选通指令的温度传感器所采集的温度数据进行模数转换；所述微处理器控制所述温度传感器、模拟开关组、模数转换器动作。为了完善上述方案，对成组动力电池的待测位置装设温度传感器具体为对成组动力电池的单体电池、单组电池和电池箱表面待测位置装设温度传感器。优选地，当所述温度传感器具体为热敏电阻时，还包括基于电阻分压测量法的电阻测量电路。一种动力电池温度测试系统，包括服务器、通信模块、电池箱中的成组动力电池、温度传感器、模拟开关组和微控制器，其中所述温度传感器装设于所述对电池箱中成组动力电池的待测位置；所述模拟开关组依据所述温度传感器排布信息构建选通矩阵，并与微控制器连接；所述模数转换器分别与所述温度传感器与所述微控制器连接，并将接收到选通指令的温度传感器所采集的温度数据进行模数转换；所述微处理器与所述通信模块连接，将接收的温度数据上传至所述服务器；[0018]所述服务器用于，以充放电时间点及所述模数转换后的所述温度数据绘制温度曲线并生成温度场分析图。从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例通过在电池箱中的动力电池的不同位置(优选为各个电池，电池组和电池箱)的温度进行测量，并结合模拟开关在充放电时间内的测试时间点轮询选通，将采集得到的温度数据上传至服务器、绘制温度曲线并生成温度场分析图供以分析，从而实现对动力电池的温度动态监测，在电池温度出现异常(过高或过低)时采取对策，减少动力电池使用时因温度故障的可能性，进而降低环境污染降低维护成本。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例公开的一种动力电池温度测试装置结构示意图；图2为本实用新型又一实施例公开的一种动力电池温度测试装置结构示意图；图3为本实用新型实施例公开的一种动力电池温度测试系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例公开了一种动力电池温度测试装置和系统，对动力电池充放电状态下的温度参数动态监测，以实现及时发现电池故障减少电池浪费，降低维护成本。图1示出了一种动力电池温度测试装置，包括温度传感器11、模拟开关组、模数转换器13和微控制器14，其中所述温度传感器11装设于所述对电池箱中成组动力电池的待测位置；举例说明，若电动汽车的供电动力电池箱由四个电池包组成，每个电池包由25组电池组组成，每个电池组由4块锂电池紧密积压而成，为了得到电池箱内部各个区域温度的分布情况，在每块电池的表面放置若干温度传感器，对于电池组，需要对与电池箱接触面外的五个面放置温度传感器；所述模拟开关组12依据所述温度传感器排布信息构建选通矩阵，并与微控制器 14连接；在预设测试时间内，对各个温度传感器进行轮询式选通，当然并不局限于该种选通形式。所述模数转换器13分别与所述温度传感器11与所述微控制器14连接，并将接收到选通指令的温度传感器所采集的温度数据进行模数转换；所述微处理器14控制所述温度传感器、模拟开关组、模数转换器动作。[0033]作为优选，需要监测并采集模拟开关的环境温度及所述模拟开关管脚的电压值， 由于模拟开关工作产生热量及模拟开关故障等原因，将会影响到检测的精确度，因而需要掌握模拟开关的环境温度情况，并在模拟开关环境温度或电压值异常时，进行调试或维修。图2示出了又一种动力电池温度测试装置，包括热敏电阻21、模拟开关组22、模数转换器23和微控制器24，基于电阻分压测量法的电阻测量电路25，相同部件说明，参见上一实施例描述，不再赘述，现仅就不同之处说明热敏电阻作为半导体材料，具备较高的电阻率和4% -6%的温度响应系数，鉴于电动汽车的电池排列紧密且测试空间有限，热敏电阻作为尺寸较小的优选方案，在本实施例中采用。所述热敏电阻满足高灵敏度、高分辨率及小体积的要求，在测量空间有限的电动汽车组中使用，然而并不局限，例如，热电偶也可使用，不再过多赘述。作为进一步的优选，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器(NTC)；所述模拟开关组中的模拟开关优选为ADG1406型；鉴于对采样精度和误差的考虑，所述模数转换器43 具体为AD161S6^型；所述微控制器具体为Philips公司的P89LPC938芯片。将0. 5%精度ΙΩ的精密电阻与待测NTC串联，通过高分辨率的模数转换器采集精密电阻上的分压，可以得到待测NTC的阻值。同时，模数转换器的参考电压与NTC的供电电源为同一电源，这样更加有利于减小电源波动造成的影响。图3示出了一种动力电池温度测试系统，包括服务器31、通信模块32、电池箱中的成组动力电池33、温度传感器34、模拟开关组 35、模数转换器36和微控制器37，其中所述温度传感器装34设于所述对电池箱中成组动力电池33的待测位置；所述模拟开关组35依据所述温度传感器34排布信息构建选通矩阵，并与微控制器37连接；所述模数转换器36分别与所述温度传感器34与所述微控制器37连接，并将接收到选通指令的温度传感器34所采集的温度数据进行模数转换；所述微处理器37与所述通信模块32连接，将接收的温度数据上传至所述服务器 31 ；所述服务器31用于，以充放电时间点及所述模数转换后的所述温度数据绘制温度曲线并生成温度场分析图。当所述温度传感器34具体为热敏电阻时，还包括基于电阻分压测量法的电阻测量电路38。所述温度传感器34的装设位置具体为所述成组动力电池的单体电池、单组电池和电池箱表面待测位置装设温度传感器。需要说明的是，以时间要求及传输速度优选作为依据，通讯模块32以RS485通信方式完成温度数据传输。利用预设电阻变化曲线，S卩，无故障电池正常充放电热敏电阻的电阻曲线为依据， 对电阻值进行估算校正测量电阻值，以达到减小误差的效果。所述温度曲线可利用数学模型构建温度场分析图，从而直观地战线温度变化情况
5并及时发现温度异常点。更为详尽的说明参见图1-图2的图示及其说明，此处不再过多赘述。综上所述本实用新型实施例通过在电池箱中的动力电池的不同位置(优选为各个电池，电池组和电池箱)的温度进行测量，并结合模拟开关在充放电时间内的测试时间点轮询选通，将采集得到的温度数据上传至服务器、绘制温度曲线并生成温度场分析图供以分析，从而实现对动力电池的温度动态监测，在电池温度出现异常(过高或过低)时采取对策，减少动力电池使用时因温度故障的可能性，进而降低环境污染降低维护成本。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种动力电池温度测试装置，其特征在于，包括温度传感器、模拟开关组、模数转换器和微控制器，其中所述温度传感器装设于所述对电池箱中成组动力电池的待测位置； 所述模拟开关组依据所述温度传感器排布信息构建选通矩阵，并与微控制器连接； 所述模数转换器分别与所述温度传感器与所述微控制器连接，并将接收到选通指令的温度传感器所采集的温度数据进行模数转换；所述微处理器控制所述温度传感器、模拟开关组、模数转换器动作。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，对成组动力电池的待测位置装设温度传感器具体为对成组动力电池的单体电池、单组电池和电池箱表面待测位置装设温度传感器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述温度传感器具体为热敏电阻时，还包括基于电阻分压测量法的电阻测量电路。
4.一种动力电池温度测试系统，其特征在于，包括服务器、通信模块、电池箱中的成组动力电池、温度传感器、模拟开关组和微控制器，其中所述温度传感器装设于所述对电池箱中成组动力电池的待测位置； 所述模拟开关组依据所述温度传感器排布信息构建选通矩阵，并与微控制器连接； 所述模数转换器分别与所述温度传感器与所述微控制器连接，并将接收到选通指令的温度传感器所采集的温度数据进行模数转换；所述微处理器与所述通信模块连接，将接收的温度数据上传至所述服务器； 所述服务器用于，以充放电时间点及所述模数转换后的所述温度数据绘制温度曲线并生成温度场分析图。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述温度传感器具体为热敏电阻时，还包括基于电阻分压测量法的电阻测量电路。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，温度传感器的装设位置具体为所述成组动力电池的单体电池、单组电池和电池箱表面待测位置装设温度传感器。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种动力电池温度测试装置和系统，其中装置包括温度传感器、模拟开关组、模数转换器和微控制器，其中所述温度传感器装设于所述对电池箱中成组动力电池的待测位置；所述模拟开关组依据所述温度传感器排布信息构建选通矩阵，并与微控制器连接；所述模数转换器分别与所述温度传感器与所述微控制器连接，并将接收到选通指令的温度传感器所采集的温度数据进行模数转换；所述微处理器控制所述温度传感器、模拟开关组、模数转换器动作。本实用新型实施例实现对动力电池的温度动态监测，减少动力电池使用时因温度故障的可能性，进而降低环境污染降低维护成本。
文档编号G01K1/02GK202255670SQ20112023240
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者周鑫鸿, 张帆, 徐磊, 汪泉, 胡黎斌 申请人:杭州大有科技发展有限公司, 杭州市电力局