專利名稱：電動車輛的充電模塊和充電式電池組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電模塊和 充電式電池組合技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電動車輛的充電模塊和充電式電池組合。
背景技術(shù)：
電動車輛也稱為電力驅(qū)動車輛,是使用一個(gè)以上的電動馬達(dá)做為驅(qū)動系統(tǒng)的移動車輛。有別于借助汽油燃燒所得的能量來移動的石油運(yùn)輸工具，電動車輛使用電力作為推力，不產(chǎn)生廢氣，噪音也較小。過去數(shù)十年中，對石油運(yùn)輸工具破壞環(huán)境的關(guān)心導(dǎo)致電動運(yùn)輸工具重新受矚目。電動車輛的電力可產(chǎn)生自許多能源 ，包含化石燃料、核能、和諸如潮汐能、太陽能、風(fēng)力或其任何組合的再生能源。在過去，電動車輛因其電力系統(tǒng)消耗巨大電力，而電力只能經(jīng)由高架電線傳到車子，此基本建設(shè)令電動車輛不能普及，只有一些公共運(yùn)輸工具使用，且公共運(yùn)輸工具的路線受到線路配置的嚴(yán)格限制。隨著電動車輛電力系統(tǒng)的發(fā)展，特別是在電池方面的發(fā)展，電動車輛變成明日之星，愈來愈多的能源可貢獻(xiàn)于此領(lǐng)域。電動車輛的電池雖然愈來愈有效率，并可支援電動車輛運(yùn)行超過150km而不用充電，但電池的管理仍有改進(jìn)空間。如同其他電器裝置(如筆記型電腦)，電動車輛的充電式電池單元也由許多小的充電式電池單元彼此串聯(lián)或并聯(lián)而成，單元的團(tuán)隊(duì)合作即為充電式電池的表現(xiàn)，電池管理對電動車輛更復(fù)雜，這是因?yàn)槌潆娛诫姵氐膯卧ǔ８哌_(dá)數(shù)千個(gè)。顯然，電動車輛的電池管理要求更先進(jìn)的技術(shù)令單元運(yùn)轉(zhuǎn)，防止各單元過熱、過電壓和過電流。當(dāng)一個(gè)以上的單元壞掉時(shí)，電池管理系統(tǒng)(BMS)必須知道如何運(yùn)用其余單元使效率最大。不論使用何種電器裝置，電池管理系統(tǒng)通常是軟件或韌體，諸如一次可編程(OTP)記憶體。電池管理系統(tǒng)是可更新的，然而，由于BMS是軟件或韌體，故BMS不能脫離充電式電池，這造成使用充電式電池單元的一些問題，例如，若用于車子A的充電式電池須換到車子B，則因車子A和B具有不同的性能，其電池管理系統(tǒng)也有所不同，這樣，車子A的充電式電池就不能更換到車子B。。有一些改良電動車輛電池的管理系統(tǒng)的方法。美國專利7233127公開了一種電池管理系統(tǒng)，如圖I所示，其公開了一種電池管理系統(tǒng)，用于管理由電池供電的移動通訊裝置的許多子系統(tǒng)電路和功能。該電池管理系統(tǒng)包含電池監(jiān)視電路、使用者介面、電池管理模塊，其中，電池監(jiān)視電路用于監(jiān)視目前電池容量，根據(jù)目前電池容量產(chǎn)生電池容量信號；使用者介面在子系統(tǒng)電路和功能中接收電池容量的使用者輸入分配；電池管理模塊接收使用者輸入分配和電池容量信號，當(dāng)各子系統(tǒng)電路或功能耗盡其電池容量分配時(shí)，選擇性使各子系統(tǒng)電路或功能失能?？梢?，該電池管理系統(tǒng)雖然使用者可選擇性使各子系統(tǒng)電路或功能失能以達(dá)成更新目前電池管理系統(tǒng)的目標(biāo)，但不能用于任何新的系統(tǒng)性更新，特別是電池充電中的任何更新。而且，此方法只用于移動通訊裝置。圖2公開了另一種現(xiàn)有技術(shù)，其公開的是美國專利7768235中的另一電池管理系統(tǒng)。該電池管理系統(tǒng)管理混合車輛的電池(包括馬達(dá)、電池、連接馬達(dá)和電池的主開關(guān))。該電池管理系統(tǒng)包含感測單元和微處理單元(MCU)，感測單元測量電池的電流、電壓、溫度；MCU整合電池電流以產(chǎn)生整合的電流值，使用整合的電流值判定電池是否過充電或過放電。圖2是混合車輛而非電動車輛的典型電池管理系統(tǒng)，此電池管理系統(tǒng)不能更新。由此可見，目前仍需要設(shè)計(jì)一種可根據(jù)不同的要求來更新的電動車輛的充電模塊和充電式電池，該電池管理系統(tǒng)最好可在電動車輛或充電式電池充電時(shí)進(jìn)行更新。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電動車輛的充電模塊和充電式電池組合，能根據(jù)不同要求而有最佳性能。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種電動車輛的充電式電池組合，該充電式電池組合包括一充電模塊和至少一充電式電池模塊；所述充電式電池模塊包括兩個(gè)以上的充電式電池單元和一管理單元； 所述充電式電池單元相互串聯(lián)或并聯(lián)以供電給所述電動車輛；所述管理單元安裝有管理所述充電式電池單元的第一程序；所述充電模塊供電給所述充電式電池模塊，其包括一更新單元，該更新單元自動偵測所述第一程序的版本，當(dāng)所述第一程序有較新版本且電連接所述充電式電池模塊時(shí)，所述更新單元更新所述第一程序。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中，充電式電池組合中的充電式電池單元相互串聯(lián)或并聯(lián)，可供電給電動車輛，管理單元?jiǎng)t利用第一程序來管理充電式電池單元，利用充電模塊對充電式電池模塊進(jìn)行供電，并利用其中的更新單元來偵測和更新第一程序的版本，并且更新是在電連接充電式電池模塊時(shí)進(jìn)行的，因此，本發(fā)明可根據(jù)不同的要求來更新第一程序的版本，用最新版本的第一程序來管理充電式電池單元，從而適應(yīng)不同的要求，獲得最佳的性能。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)進(jìn)一步，所述電動車輛安裝有第二程序。進(jìn)一步，所述更新單元儲存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。進(jìn)一步，所述第一程序和所述第二程序的最新版本經(jīng)由局域網(wǎng)LAN、廣域網(wǎng)WAN、無線LAN或無線WAN下載至所述更新單元。進(jìn)一步，所述更新單元自動偵測所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述電動車輛時(shí)，所述更新單元更新所述第二程序。進(jìn)一步，所述第二程序儲存于所述充電式電池模塊。進(jìn)一步，所述更新單元自動偵測儲存于所述充電式電池模塊的所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述充電式電池模塊時(shí)，所述更新單元更新所述
第二程序。進(jìn)一步，所述管理單元監(jiān)視各所述充電式電池的工作性能和狀態(tài)，以保護(hù)所述充電式電池單元免于過熱、過電壓、過電流、過充電。進(jìn)一步，所述工作性能包括輸出電壓、充電狀態(tài)S0C、放電深度D0D、健康狀態(tài)S0H、輸出電流、最大充電電流和最大放電電流。進(jìn)一步,所述充電式電池的狀態(tài)包括充電次數(shù)和壽命。
進(jìn)一步，所述管理單元包括可編程記憶體。進(jìn)一步，所述管理單元包括一偵測元件，用以偵測所述第一程序的版本是否有較新版本，并在所述第一程序有較新版本且電連接所述充電模塊時(shí)，請求所述更新單元來更新所述第一程序。另外，本發(fā)明還提供了一種電動車輛的充電模塊，用于供電給所述電動車輛的充電式電池模塊；該充電模塊包括一更新單元，自動偵測安裝于所述充電式電池模塊的第一程序的版本，當(dāng)所述第一程序有較新版本且電連接 所述充電式電池模塊時(shí)，更新所述第一程序。進(jìn)一步，所述電動車輛安裝有第二程序。進(jìn)一步，所述更新單元儲存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。進(jìn)一步，所述第一程序和所述第二程序的最新版本經(jīng)由局域網(wǎng)LAN、廣域網(wǎng)WAN、無線LAN或無線WAN下載至所述更新單元。進(jìn)一步，所述更新單元自動偵測所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述電動車輛時(shí)，更新所述第二程序。進(jìn)一步，所述第二程序儲存于所述充電式電池模塊。進(jìn)一步，所述更新單元自動偵測儲存于所述充電式電池模塊的所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述充電式電池模塊時(shí)，更新所述第二程序。


圖I為現(xiàn)有的一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有的另一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明提出的充電式電池組合的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖4為接到網(wǎng)絡(luò)的充電式電池組合中的更新單元的結(jié)構(gòu)圖；圖5為接到網(wǎng)絡(luò)的充電式電池組合中的管理單元的結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記 10-充電式電池組合 100-充電式電池模塊102A-第一充電式電池單元 102B-第二充電式電池單元102C-第三充電式電池單元 102D-第四充電式電池單元 104-管理單元1042-偵測元件 106-電極 200-充電模塊 202-更新單元 300-網(wǎng)
絡(luò)
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。參照以下實(shí)施例來詳述本發(fā)明，請參照圖3至圖5。如圖3所示，該本實(shí)施例用于說明電動車輛(未示出)的充電式電池組合10。該充電式電池組合10由兩個(gè)主要組件組成至少一充電式電池模塊100和一充電模塊200。如同一般電動車輛的充電式電池組，該充電式電池模塊100有兩個(gè)以上的充電式電池單兀。通常，充電式電池模塊100中的充電式電池單元的數(shù)目至少100個(gè)，各充電式電池單元相互串聯(lián)或并聯(lián)以供電給電動車輛。為簡化圖3，該實(shí)施例中只示出第一充電式電池單元102A、第二充電式電池單元102B、第三充電式電池單元102C和第四充電式電池單元102D。第一充電式電池單元102A和第二充電式電池單元102B串聯(lián)為一組電池單元，第三充電式電池單元102C和第四充電式電池單元102D串聯(lián)為另一組電池單元，這兩組電池單元并聯(lián)以供電給電動車輛。充電式電池模塊100還包括管理單元104，該管理單元104安裝有程序形式的電池管理系統(tǒng)，該電池管理系統(tǒng)在本發(fā)明中稱為第一程序，其用于管理充電式電池單元。管理單元104包含可編程記憶體。如圖3所示，管理單元104可利用第一程序來管理各充電式電池單元(102A、102B、102C、102D)。實(shí)際上，管理單元104可監(jiān)視各充電式電池的工作性能和狀態(tài)，從而保護(hù)各充電式電池單元免于過熱、過電壓、過電流和過充電。例如,若測到充電式電池單元102A過熱，則管理單元104可減少或停止對充電式電池單元102A和102B充電，直到充電式電池單元 102A的溫度下降至正常。此處，充電式電池的工作性能包括輸出電壓、充電狀態(tài)(SOC)、放電深度(DOD)、健康狀態(tài)(SOH)、輸出電流、最大充電電流和最大放電電流。充電式電池的狀態(tài)包含充電次數(shù)和壽命。本發(fā)明中，充電式電池單元102A、102B、102C、102D可用鎳鎘電池單元來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，可可用鎳金屬氫化物電池或鋰電池來實(shí)現(xiàn)。充電式電池模塊100有兩個(gè)電極106以接觸電動車輛的電池組(未示出)，從而供電給電動車輛。電極106也作為充電的介面。充電模塊200可供電給電動車輛的充電式電池模塊100，這里的充電模塊200包括一更新單元202，該更新單元202可自動偵測充電式電池模塊100的第一程序的版本，當(dāng)?shù)谝怀绦蛴休^新版本且電連接充電式電池模塊100 (中的管理單元104)時(shí)，更新單元202可更新第一程序。這樣，更新單元202可始終儲存有第一程序的最新版本。此外，充電式電池模塊100的管理單元104可具有一偵測元件1042，用以偵測第一程序的版本是否有較新版本，并在第一程序有較新版本且電連接充電模塊200時(shí)，偵測元件1042向更新單元202發(fā)出更新的請求，以請求更新單元202來更新管理單元104中的第一程序。因此，充電式電池組合10除了可利用充電模塊200的更新單元202來判斷第一程序是否需要更新之外，也可利用管理單元104的偵測元件1042來作此判斷，這提高了本發(fā)明中第一程序更新的靈活性和時(shí)效性。通常，開發(fā)出第一程序以及計(jì)算電池的健康狀態(tài)或電池容量殘量的新方法時(shí)，就
需要更新第一程序。請參照圖4。更新單元202接到網(wǎng)絡(luò)300，這里的網(wǎng)絡(luò)300可以為局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線LAN或無線WAN。因此，第一程序的最新版本可經(jīng)由局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線LAN或無線WAN下載至更新單元。管理單元104更新第一程序的最新版本的另一方式是將管理單元104直接接到網(wǎng)絡(luò)300。請參照圖5。充電式電池模塊100的第一程序經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)300更新，不用傳輸通過任何充電模塊。再者，如同充電式電池模塊100的第一程序，電動車輛安裝有作為電動車輛管理系統(tǒng)的第二程序，該第二程序的最新版本也儲存于更新單元202，因而更新單元202可同時(shí)儲存第一程序的最新版本和第二程序的最新版本。
與第一程序類似，第二程序的最新版本也可經(jīng)由局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線LAN或無線WAN下載至更新單元202。由于充電式電池模塊100不限于被充電模塊200直接充電，也可間接充電，故更新單元202要自動偵測第二程序的版本，當(dāng)?shù)诙绦蛴休^新版本且電連接電動車輛時(shí)，更新單元202即更新第二程序。亦即，充電模塊200可經(jīng)由電動車輛對充電式電池模塊100充電。換言之，充電式電池模塊100不須為充電而脫離電動車輛。此外，充電式電池模塊100也儲存第二程序。因此，更新單元202也自動偵測儲存于充電式電池模塊100的第二程序的版本，當(dāng)該第二程序有較新版本且電連接充電式電池 模塊100時(shí)，更新單元202也更新該第二程序。一旦充電式電池模塊100置入電動車輛，則充電式電池模塊100可自動更新電動
車輛的第二程序。由此可見，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明中，充電式電池組合中的充電式電池單元相互串聯(lián)或并聯(lián)，可供電給電動車輛，管理單元?jiǎng)t利用第一程序來管理充電式電池單元，利用充電模塊對充電式電池模塊進(jìn)行供電，并利用其中的更新單元來偵測和更新第一程序的版本，并且更新是在電連接充電式電池模塊時(shí)進(jìn)行的，因此，本發(fā)明可根據(jù)不同的要求來更新第一程序的版本，用最新版本的第一程序來管理充電式電池單元，從而適應(yīng)不同的要求，獲得最佳的性能。(2)本發(fā)明中，充電式電池組合除了可利用充電模塊的更新單元來判斷第一程序是否需要更新之外，也可利用管理單元的偵測元件來作此判斷，這提高了本發(fā)明中第一程序更新的靈活性和時(shí)效性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛的充電式電池組合，其特征在于，該充電式電池組合包括一充電模塊和至少一充電式電池模塊；所述充電式電池模塊包括兩個(gè)以上的充電式電池單兀和一管理單元； 所述充電式電池單元相互串聯(lián)或并聯(lián)以供電給所述電動車輛； 所述管理單元安裝有管理所述充電式電池單元的第一程序； 所述充電模塊供電給所述充電式電池模塊，其包括一更新單元，該更新單元自動偵測所述第一程序的版本，當(dāng)所述第一程序有較新版本且電連接所述充電式電池模塊時(shí)，所述更新單元更新所述第一程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電式電池組合，其特征在于，所述電動車輛安裝有第二程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電式電池組合，其特征在于，所述更新單元儲存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電式電池組合，其特征在于，所述第一程序和所述第二程序的最新版本經(jīng)由局域網(wǎng)LAN、廣域網(wǎng)WAN、無線LAN或無線WAN下載至所述更新單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電式電池組合，其特征在于，所述更新單元自動偵測所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述電動車輛時(shí)，所述更新單元更新所述第二程序。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電式電池組合，其特征在于，所述第二程序儲存于所述充電式電池模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電式電池組合，其特征在于，所述更新單元自動偵測儲存于所述充電式電池模塊的所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述充電式電池模塊時(shí)，所述更新單元更新所述第二程序。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電式電池組合，其特征在于，所述管理單元監(jiān)視各所述充電式電池的工作性能和狀態(tài)，以保護(hù)所述充電式電池單元免于過熱、過電壓、過電流、過充電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的充電式電池組合，其特征在于，所述工作性能包括輸出電壓、充電狀態(tài)SOC、放電深度DOD、健康狀態(tài)S0H、輸出電流、最大充電電流和最大放電電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的充電式電池組合，其特征在于，所述充電式電池的狀態(tài)包括充電次數(shù)和壽命。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電式電池組合，其特征在于，所述管理單元包括可編程記憶體。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充電式電池組合，其特征在于，所述管理單元包括一偵測元件，用以偵測所述第一程序的版本是否有較新版本，并在所述第一程序有較新版本且電連接所述充電模塊時(shí)，請求所述更新單元來更新所述第一程序。
13.一種電動車輛的充電模塊，用于供電給所述電動車輛的充電式電池模塊；其特征在于，該充電模塊包括 一更新單元，自動偵測安裝于所述充電式電池模塊的第一程序的版本，當(dāng)所述第一程序有較新版本且電連接所述充電式電池模塊時(shí)，更新所述第一程序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的充電模塊，其特征在于，所述電動車輛安裝有第二程序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的充電模塊，其特征在于，所述更新單元儲存有所述第一程序和所述第二程序的最新版本。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的充電模塊，其特征在于，所述第一程序和所述第二程序的最新版本經(jīng)由局域網(wǎng)LAN、廣域網(wǎng)WAN、無線LAN或無線WAN下載至所述更新單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的充電模塊，其特征在于，所述更新單元自動偵測所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述電動車輛時(shí)，更新所述第二程序。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的充電模塊，其特征在于，所述第二程序儲存于所述充電式電池模塊。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的充電模塊，其特征在于，所述更新單元自動偵測儲存于所述充電式電池模塊的所述第二程序的版本，當(dāng)所述第二程序有較新版本且電連接所述充電 式電池模塊時(shí)，更新所述第二程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動車輛的充電模塊和充電式電池組合，該充電式電池組合包含一充電模塊和至少一充電式電池模塊；充電式電池模塊具有一管理單元和串聯(lián)或并聯(lián)以供電給電動車輛的多個(gè)充電式電池單元，管理單元安裝有第一程序以管理充電式電池單元；充電模塊供電給充電式電池模塊，包含接到充電模塊的一更新單元，其自動偵測第一程序的版本，當(dāng)?shù)谝怀绦蛴休^新版本且電連接充電式電池模塊時(shí)，更新第一程序。充電式電池組合的電池管理系統(tǒng)可由更新單元來更新。因此，充電式電池模塊可用于不同需求而有最佳性能。
文檔編號H02J7/00GK102738847SQ20111026361
公開日2012年10月17日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者宋子文, 胡慶宗 申請人:高達(dá)能源科技股份有限公司