一种基于北斗定位的新能源电池在线监测装置的制作方法

本实用新型涉及电池监测技术领域，具体为一种基于北斗定位的新能源电池在线监测装置。

背景技术：

汽车工业是国民经济的支柱产业，它与人们的生活息息相关，已成为现代社会必不可少的组成部分。但是，以石油为燃料的传统的汽车工业，在为人们提供快捷、舒适的交通工具的同时，增加了国民经济对石化能源的依赖，加深了能源生产与消费之间的矛盾。随着资源与环境的双重压力的持续增大，发展以电动汽车为代表的新能源汽车已成为汽车工业发展的方向。因此，有必要对汽车电池的电流、电压、绝缘状况、温度等各方面性能进行实时有效地监测，并将监测结果及时反馈给用户。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种基于北斗定位的新能源电池在线监测装置，不仅能够对汽车电池进行实时定位监测，还能够对汽车电池的绝缘状况，汽车电池的电流，汽车电池的电压以及汽车电池的温度进行实时的监测。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于北斗定位的新能源电池在线监测装置，包括设置在车身上的电池监测模块，与汽车CAN总线连接以获取所述电池监测模块中电池监测数据的T-BOX，以及与所述T-BOX通信连接的客户端；

所述T-BOX包括箱体，设置在所述箱体外部的CAN总线端口，GSM天线端口和北斗/GPS天线端口，以及设置在所述箱体内部的中央处理器；

所述电池监测模块包括汽车电池，设置在汽车电池上的电池电流监测单元，设置在汽车电池上的电池绝缘监测单元，设置在汽车电池上的电池电压监测单元，以及设置在汽车电池上的电池温度监测单元；

所述电池电流监测单元包括电流检测设备，电流检测探头，探头固定板，固定夹套，弹簧和螺母；所述探头固定板上开设有探头通孔，用于安置两个电流检测探头；电流检测探头插入所述探头通孔中，所述电流检测探头的端部与探头固定板之间设置有弹簧；所述固定夹套固定安装于所述探头通孔中，将所述电流检测探头包裹其中，所述电流检测探头与固定夹套之间呈活动连接；所述螺母安装于电流检测探头的末端，用于连接电流检测设备；所述电流检测探头呈长条状，电流检测探头上开设有进水口和出水口，并且电流检测探头内部开设有循环水通道，所述循环水通道将所述进水口和所述出水口连通。

本实用新型的T-BOX能够通过电池监测模块获取汽车电池的绝缘状况，汽车电池的电流数据，汽车电池的电压数据和汽车电池的温度数据，T-BOX还能够通过北斗/GPS天线获取电池的位置信息，并将监测到的数据实时发送给客户端，使客户能够实时了解汽车电池的状况。其中，汽车电池的电流检测采用了改进的电流检测探头，在探头的内部开设循环水通道，利用循环水对探头进行冷却，从而避免高温探头对电池的损坏，提高了电流检测的稳定性。

作为优选，所述电池绝缘监测单元包括设置在所述汽车电池正极H点与汽车电池箱体之间的第一绝缘电阻Ri1，设置在所述汽车电池负极L点与汽车电池箱体之间的第二绝缘电阻Ri2。

作为优选，所述第一绝缘电阻Ri1上并联有第一开关继电器K1和第一电阻R1的串联电路，所述第二绝缘电阻Ri2上并联有第二开关继电器K2和第二电阻R2和第三电阻R3的串联电路；所述第一开关继电器K1和所述第二开关继电器K2与微处理器连接。

作为优选，所述第二电阻R2与第三电阻R3之间连接处与运算放大器的输入端连接，所述运算放大器的输出端与高精度高阻抗模数转换器的输入端连接，所述高精度高阻抗模数转换器的输出端与微处理器连接。

作为优选，所述电池电压监测单元包括设置在汽车电池上的电压采集端子，所述电压采集端子包括一片状本体,所述片状本体一端为用于与汽车电池极柱连接的固定端,另一端为切割后卷曲形成的筒形导线压接端。

作为优选，所述固定端面积至少为70平方毫米。

作为优选，所述筒形导线压接端的筒壁上设有镂空的条纹。

作为优选，所述电池温度监测单元包括若干与电池表面贴合的温度传感器。

作为优选，所述电池温度监测单元还包括灭火包，邻近或接触于所述汽车电池，所述灭火包内填充有灭火剂；所述灭火包包括上灭火包和下灭火包，所述上灭火包包覆于所述汽车电池的上表面，所述下灭火包包覆于所述汽车电池的下表面。

作为优选，所述箱体外部还设有GSM信号灯和北斗/GPS信号灯。

本实用新型的有益效果是，客户可以通过本系统实时了解电池的位置信息，电流信息，电压信息，绝缘状况和温度信息。

附图说明

图1为本实用新型一种基于北斗定位的新能源电池在线监测装置中T-BOX的结构示意图；

图2为本实用新型电流检测探头的结构示意图；

其中，1、箱体，2、GSM天线端口，3、北斗/GPS天线端口，4、CAN总线端口，5、GSM信号灯，6、北斗/GPS信号灯，71、进水口，72、出水口，73、循环水通道。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，一种基于北斗定位的新能源电池在线监测装置，包括设置在车身上的电池监测模块，与汽车CAN总线连接以获取所述电池监测模块中电池监测数据的T-BOX，以及与所述T-BOX通信连接的客户端。客户端可以是手机，平板，电脑等任意可查看汽车电池监测数据的设备。

所述T-BOX包括箱体1，设置在所述箱体1外部的CAN总线端口4，GSM天线端口2和北斗/GPS天线端口3，以及设置在所述箱体1内部的中央处理器。中央处理器用于对监测到的汽车电池数据进行处理，以提高传送速率。CAN总线端口4用于直接与汽车CAN总线通信，获取汽车电池的监测数据。GSM天线端口2用于安装GSM天线，GSM天线用于T-BOX与客户端之间的通信，将监测到的汽车电池数据发送给客户端。北斗/GPS天线端口3可以安装北斗天线或GPS天线，通过北斗天线或GPS天线可以给车辆进行定位，即获取汽车电池的位置信息。所述箱体1外部还设有GSM信号灯5和北斗/GPS信号灯6，分别用于判断GSM天线端口2和北斗/GPS天线端口3是否正常工作。

所述电池监测模块包括汽车电池，设置在汽车电池上的电池电流监测单元，设置在汽车电池上的电池绝缘监测单元，设置在汽车电池上的电池电压监测单元，以及设置在汽车电池上的电池温度监测单元。

所述电池电流监测单元包括电流检测设备，电流检测探头，探头固定板，固定夹套，弹簧和螺母；所述探头固定板上开设有探头通孔，用于安置两个电流检测探头；电流检测探头插入所述探头通孔中，所述电流检测探头的端部与探头固定板之间设置有弹簧；所述固定夹套固定安装于所述探头通孔中，将所述电流检测探头包裹其中，所述电流检测探头与固定夹套之间呈活动连接；所述螺母安装于电流检测探头的末端，用于连接电流检测设备。

如图2所示，所述电流检测探头呈长条状，电流检测探头上开设有进水口71和出水口72，并且电流检测探头内部开设有循环水通道73，所述循环水通道73将所述进水口71和所述出水口72连通。在探头的内部开设循环水通道，利用循环水对探头进行冷却，从而避免高温探头对电池的损坏，提高了电流检测的稳定性。电流检测设备通过特定结构的电流检测探头检测汽车电池的电流值，并将监测到的数据记录在电池监测模块中。

所述电池绝缘监测单元包括设置在所述汽车电池正极H点与汽车电池箱体之间的第一绝缘电阻Ri1，设置在所述汽车电池负极L点与汽车电池箱体之间的第二绝缘电阻Ri2。所述第一绝缘电阻Ri1上并联有第一开关继电器K1和第一电阻R1的串联电路，所述第二绝缘电阻Ri2上并联有第二开关继电器K2和第二电阻R2和第三电阻R3的串联电路；所述第一开关继电器K1和所述第二开关继电器K2与微处理器连接。所述第二电阻R2与第三电阻R3之间连接处与运算放大器的输入端连接，所述运算放大器的输出端与高精度高阻抗模数转换器的输入端连接，所述高精度高阻抗模数转换器的输出端与微处理器连接。

其工作过程如下：首先闭合第二开关继电器K2，打开第一开关继电器K1，此时第二电阻R2和第三电阻R3串联并与第二绝缘电阻Ri2并联再同第一绝缘电阻Ri1串联接入了汽车电池箱体的正负极上，经过运算放大器将模拟值输入到高精度高阻抗模数转换器上，测量此时第二电阻R2和第三电阻R3上的分压大小，微处理器读取模数转换值记为Vo1。改变第一开关继电器K1的状态为闭合，K2保持不变。此时第一绝缘电阻Ri1与第一电阻R1并联，第二绝缘电阻Ri2与第二电阻R2，第三电阻R3串联的电阻再并联。两组并联的电阻接入了汽车电池箱体的正负极上，同样经过运算放大器和模数转换，测量此时第二电阻R2和第三电阻R3上的分压大小，微处理器读取该值记为Vo2。微处理器对上面两种不同开关状态下的值进行数据处理，计算出第一绝缘电阻Ri1和第二绝缘电阻Ri2的大小，最后判断绝缘电阻阻值的大小是否正常，并将监测结果记录在电池监测模块中。

所述电池电压监测单元包括设置在汽车电池上的电压采集端子，通过电压采集端子采集汽车电池的电压数据，并将监测到的汽车电池电压数据记录在电池监测模块中。所述电压采集端子包括一片状本体,所述片状本体一端为用于与汽车电池极柱连接的固定端,另一端为切割后卷曲形成的筒形导线压接端。所述固定端面积至少为70平方毫米。所述筒形导线压接端的筒壁上设有镂空的条纹。该结构的汽车电压采集端子，采用镍片构成，包括大面积镍片形成的固定端和通过镍片弯曲形成的导线压接端，所述导线压接端能够使导线插入，并牢固压接在一起，所述固定端的面积较大，达到100平方毫米，用激光点焊在电池极柱表面上，这样就增加了焊接牢固度，即便是较差的路况，焊点也不会脱落，使汽车电池的电压监测更加稳定。

所述电池温度监测单元包括若干与电池表面贴合的温度传感器，通过温度传感器监测汽车电池的温度状况，并将监测到的汽车电池温度数据记录在电池监测模块中。所述电池温度监测单元还包括灭火包，邻近或接触于所述汽车电池，所述灭火包内填充有灭火剂；所述灭火包包括上灭火包和下灭火包，所述上灭火包包覆于所述汽车电池的上表面，所述下灭火包包覆于所述汽车电池的下表面。当汽车电池温度高于预设温度时所述灭火包打开，从而使灭火剂释放充满至汽车电池所在的空间，对汽车电池起到了降温没火的作用。

上面所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。