孟氏能源方法(汽车电池的模块化和智能化方案)的制作方法
【专利摘要】孟氏能源方法(汽车电池的模块化和智能化方案)。本发明公开了一种对汽车电池模块化和智能化方案。电动汽车在低速、匀速、高速、加速等状态下会对电池的电压和电流有不同的需求，通过对电池的模块化安排，可在各种状态下通过智能化的控制器对多个电池模块进行并联和串联的组合变动，实现更佳的电池效率。另外，应用模块化设计，汽车无需充电等待只需更换模块电池，节省大量充电等待时间，也突破了汽车充电桩限制。
【专利说明】孟氏能源方法(汽车电池的模块化和智能化方案)
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电动汽车电池的模块化、智能化设计。
[0002]电动汽车在低速、匀速、高速、加速等状态下会对电池的电压和电流有不同的需求，通过对电池的模块化安排，可在各种状态下通过智能化的控制器对多个电池模块进行并联和串联的组合变动，实现更佳的电池效率。另外，应用模块化设计，汽车无需充电等待只需更换模块电池，节省大量充电等待时间。
[0003]本发明的智能化涉及电子逻辑和控制器设计，涉及监测控制电池的充放电、串并联和电池模块间的组合状态。
【背景技术】
[0004]目前，新能源电动汽车主要是以充电方式来替代以往汽车的加油概念，而充电等待会降低人的使用体验。汽车使用中会有多种状态，停车、开关汽车电器、低速、匀速、高速、加速等状态下对电池的电压和电流会有不同的需求，而目前汽车设计多只有一个电池，用一个电池来满足这么多状态虽不是问题，但会降低电池的使用效率，增加能源的内耗。
[0005]目前的汽车电池并没有智能化管理理念。
【发明内容】
[0006]为解决充电等待的问题，本专利将汽车电池模块化为2-无限个电池模块，电池模块装载入框池中，可装满框池也可不装满，框池内置智能化综合管理系统，实现对装入框池的电池模块的智能化管理。每个电池模块具备独立的监测和管理系统，能够独立完成充电、放电、工作，每个模块单独装载入汽车都能够驱动汽车，每多装载一个模块，汽车的性能、功能和行驶续航便提升一级。而卸载下来的电池模块可以独立充电，从而避免用户充电等待。
[0007]为了适应汽车使用中的多种状态，停车、开关汽车电器、低速、匀速、高速、加速等状态下对电池的电压和电流会有不同的需求，本发明的框池中安排了智能化综合管理系统，接收汽车不同状态下对电池的电压和电流的需求，实时将多个模块电池进行串联和并联、切换和连接，以提供相应的电压和电流。这样便可优化整个框池内电池模块的工作状态，提升使用效率。
[0008]为了适应模块化电池组在使用中复杂而多变的环境和模式，本发明引入框池概念和智能化管理，所有电池模块在装载框池后，电池模块的监测管理系统接入框池中内置的智能化综合管理系统，并将自身的电池交予框池的管理系统进行管理。每个电池模块中的智能化控制器都是一样的，易于生产和管理。整个智能化控制和管理系统的主要内容如下:
[0009]每个模块电池中的智能检测和管理系统首先保证监测管理自身模块电池充电放电的安全和合理，监测电压、温度、气压等状态数据备用，并在电池模块外部给出合理提示。
[0010]一旦装载入一个带电的电池模块，框池内置的智能化综合管理系统便启动，实时监测有几个电池模块装载入框池，并能实现电池模块拔出和新插入的热插拔支持，然后收集各电池模块的实时状态数据，按事先优化设定的规则将各电池模块安排进入工作次序。电池模块装载入框池除了电池正负极与框池连接，还需一个与框池数据交换的通道(此通道可通过有线、无线、电线载波方式实现)。框池内置多组继电器来实现对电池模块的串并联切换。
[0011]装载入框池的电池模块与框池管理系统相互确认后就把自己的电池交由框池管理,框池智能化综合管理系统监测电池外部负载对电池的需求,根据需求决定框池内电池模块是否并联或串联入供电，以提供不同的电压和电流。
[0012]如此，模块化的设计可以令各电池模块充电单独完成，无需充电等待和必要的充电设备，拔出电池模块即可单独实现多方式充电，甚至在家充电。智能化设计可以优化电池模块之间的工作协调，优化整个汽车的工作状态，实现电池热插拔、续航时间、行驶性能、能源节约等等各方面的平衡。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合实例和附图对本发明做进一步说明。
[0014]图1是电池模块和框池的拓扑结构图
[0015]图中1.框池，2.继电器阵列，3.框池智能化综合管理系统，4.电池模块
【具体实施方式】
[0016]图1中，框池(I)包含2-无限个模块容池，可放入电池模块(4)，包含框池智能化综合管理系统(3)，包含继电器阵列(2)
[0017]当放入电池模块(4)，框池智能化综合管理系统(3)启动，并接收每个电池模块
(4)的实时状态信息和负载的需求信息，根据负载的需求信息优化串并联组合方案，通过继电器阵列(2)对框池内存在的电池模块进行串并联组合，从而实现对负载需求电流电压的最佳匹配。
[0018]框池中的多个模块电池⑷可以单独拔除进行独立充电。避免了充电限制和等待。
【权利要求】
1.孟氏能源方法(汽车电池的模块化和智能化方案)包含框池和电池模块，框池有2-无限个模块容池，2-无限个电池模块可以放置框池中组成一个电池组。
2.如权利1所述孟氏能源方法，电池模块可以取出独立作为一个电池来使用，也可以通过框池和其他电池模块组合来使用，且每个电池模块都具备完整的充电放电保护和监测管理系统。
3.如权利1、2所述孟氏能源方法，电池模块的特征是除具备完整的充电放电保护和监测管理系统，还可以与外部通讯，随时报告电池的状态，以令电池模块可以加入其他系统，实现智能化管理。通讯的方式可以是有线、无线、电线载波等方式。
4.如权利1所述孟氏能源方法中的框池，框池由2-无限个模块容池、智能化综合管理系统、继电器阵列组成，模块容池用来放入电池模块，放入的电池模块能源正负极接入继电器阵列，通讯则接入智能化综合管理系统。
5.如权利1、4所述孟氏能源方法，放入框池的电池模块可以是任意个，可以不放满框池，由智能化综合管理系统综合各方面情况来决定各个电池模块的工作。
6.如权利1、4和5所述孟氏能源方法，由框池的智能化综合管理系统接收负载的需求信息和框池内各电池模块的状态信息，综合决定各电池模块的串并联状态，并通过控制继电器阵列来实现。
7.如权利1、2、4、5所述孟氏能源方法，电池模块可以热插拔进行实时更换，框池智能管理系统实时监测热插拔变化，及时响应。电池模块拔出后可以独立充电。
【文档编号】H02J7/00GK104467058SQ201310444340
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】孟祥吉 申请人:孟祥吉