CN201112532Y

CN201112532Y - 电池电量远程提示装置

Info

Publication number: CN201112532Y
Application number: CNU2007201274292U
Authority: CN
Inventors: 陈焕光
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: Qingdao BYD Automobile Co Ltd
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2017-08-14

Abstract

一种电池电量远程提示装置，该装置包括主控制器(25)和信号发射装置(28)，主控制器(25)与信号发射装置(28)电连接，其中，该装置还包括电池电量采样装置(30)，该电池电量采样装置(30)与主控制器(25)电连接。当主控制器(25)检测到电池电量过低时，所述电池电量远程提示装置可通过信号发射装置(28)向电池使用者发出短信提示，以便使用者及时采取必要措施，以避免由于电量过低对电池造成的损害。

Description

电池电量远程提示装置

技术领域

本实用新型涉及远程提示装置，更特别地，涉及一种电池电量远程提示装置。

背景技术

当汽车处于停车状态时，由于司机的疏忽，使得动力电池通常未被切断，而继续向与其连接的零部件供电，导致动力电池过放电。当车主长期外出，动力电池和启动电池长期持续对电源管理器、防盗报警装置、仪表等用电零部件供电，加之电池会自然放电，很容易造成电量过低。动力电池电量过低危害极大，例如，长时间电量过低会降低电池使用寿命，且会使电池性能变差，甚至对电池产生不能再正常进行充电等不可恢复的损害。因此，若能在电池电量过低时，通过移动通信及时通知车主，将可最大限度地降低损失。

CN2898851Y公开了一种电动汽车用移动通信报警装置，该装置包括主控制器和车载直流电源用电池包，设有移动通信模块(也就是信号发射装置)以及与其配套使用的SIM卡、移动通信天线，移动通信模块与主控制器相连。主控制器外围器件包括分别提供相应故障信息的传感器，传感器分别通过主控制器的输入电路与主控制器相连。主控制器包括单片机，以及分别与单片机相连的输入电路、输出电路、闪存电路、电源芯片和字符键盘等；通过移动通信可及时向车主发出汽车故障警报。

CN1514637A公开了一种GSM防盗报警系统，该系统包括放大检测电路、中央控制电路、号码及密码储存单元、基于GSM MODEM的报警单元以及电源电路。系统由放大检测电路对检测到的信号做放大处理后送中央控制电路处理，中央控制电路根据该信号判断是否有非法入侵，若有，则从号码及密码存储器读出所预设的手机号码，并通过报警单元的GSM MODEM向该手机发出报警短信。

CN2624419Y公开了一种欠电量报警蓄电池，由蓄电池本体和装于蓄电池本体壳面的欠电量报警器组成，其中所述欠电量报警器的电路器件单元由分压电路、电压比较放大电路、驱动及负载电路组成。该欠电量报警蓄电池能实时检测蓄电池本身的电量，并当蓄电池的电量降至设置的欠电量值时发出警报灯光和声响。

由此可见，通过移动通信这一相当成熟的技术对发生的紧急情况进行远程提示，可以极大地降低损失，但目前尚未有将该技术应用于对电池电量进行远程提示的先例。

实用新型内容

本实用新型的目的是为避免由于电量过低给电池造成的损害，提供一种可将电池电量信息及时反馈给电池使用者的电池电量远程提示装置。

一种电池电量远程提示装置，该装置包括主控制器和信号发射装置，主控制器与信号发射装置电连接，其中，该装置还包括电池电量采样装置，该电池电量采样装置与主控制器电连接。

电池电量采样单元将采样到的符合主控制器电压变化范围的电池电压采样值发送给主控制器，当主控制器检测到输入的电池电压值低于预置的电池低电压值时，将事先储存的提示信息通过信号发射装置发送至电池使用者的移动电话上，这样，即使车辆长期闲置或车主长期外出，车主也能及时获得汽车电池电量过低的信息，以便采取必要措施，最大限度避免了由于电量过低对电池造成的损害。

附图说明

图1为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的电路连接示意图；

图2为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的信号发射装置一种实施方式的电路连接示意图；

图3为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的信号发射装置一种实施方式的结构图；

图4为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的信号发射装置另一种实施方式的结构图；

图5为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的电池电量采样单元一种实施方式的电路连接示意图；

图6为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的电池电量采样单元一种实施方式的电路原理图；

图7为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的电池电量采样单元另一种实施方式的电路连接示意图；

图8为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的电池电量采样单元另一种实施方式的电路原理图；

图9为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的主控制器一种实施方式的电路连接示意图；

图10为本实用新型提供的电池电量远程提示装置的主控制器一种实施方式的流程图；

图11为本实用新型提供的电池电量远程提示装置一种实施方式的电路连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的一种电池电量远程提示装置，一种电池电量远程提示装置，该装置包括主控制器25和信号发射装置28，主控制器25与信号发射装置28电连接，其中，该装置还包括电池电量采样装置30，该电池电量采样装置30与主控制器25电连接。

所述信号发射装置28可以为任何具有短信处理及发射功能的装置，优选情况下，如图2所示，所述信号发射装置28包括发射机22、SIM卡工作电路36及配套使用的SIM卡、天线23和发射机电源21，发射机22分别与所述发射机电源21、SIM卡工作电路36、天线23及主控制器25电连接。

所述发射机22可以为任何具有信号发射功能的装置，可以采用单片机、集成电路等多种方式实现，优选情况下，所述发射机22包括核心控制部分42和端口，所述核心控制部分42通过所述端口分别与所述发射机电源21、SIM卡工作电路36、天线23及主控制器25电连接。所述端口包括主控制器端口、天线端口31、电源端口35和SIM卡端口32，其中所述端口中的至少一个端口与所述核心控制部分42集成构造。所述主控制器端口为数字信号端口，用于连接主控制器25，为降低成本及简化连接，优选为UART端口。所述SIM卡端口32用于连接SIM卡工作电路36。根据本实用新型的一种实施方式，可以将所述发射机22的核心控制部分42与各个端口集成为一体构造，如图3所示，优选为采用华为公司开发的GTM-900B集成模块实现，该集成模块内部自带天线，当然也可在端口31处另加外置天线使用，此外，端口34为具有数据接收及发送功能的一系列引脚。根据本实用新型的另一种实施方式，为了节约成本，发射机22也可采用分立元件实现，在这种情况下，如图4所示，发射机22的核心控制部分42、天线端口31和引脚43构造于同一底层上。所述核心控制部分42优选为华为公司生产的GTM-900，所述引脚43中包括用于连接电源、主控制器及SIM卡工作电路的一系列引脚。

所述SIM卡工作电路36为任何具有可嵌入SIM卡的卡槽并能识别SIM卡中信息的电路结构，可通过商购的单片机或集成电路等多种方式实现。所述SIM卡为可商购得到的普通SIM卡。

所述天线23可以是与发射机22具有相同发射频率的任意天线，当用于电动汽车时，可以外置于车体表面或内置于车厢内，为获得充足的信号，优选为使用带有磁性吸盘的鞭状天线，利用吸盘吸附于车体表面。

所述发射机电源21可以为任何能够提供直流电压的电源，例如，能够提供12伏直流电压的电源。当本实用新型提供的装置用于电动汽车时，所述发射机电源21的输入端接汽车的常火线，并向发射机22输出12伏的工作电压，为获得稳定的电压供给，作为一个实施例，发射机电源21包括稳压电路，滤波电路，抗干扰电路及防反接电路。

所述电池电量采样单元30可以是任何具有对电池电量进行采样功能的装置，当需要对低压电池电量进行采样时，所述电池电量采样单元30是一个直流低电压采样单元，其作用是将电池的电压经电阻分压后提供给主控制器25，同时确保提供的分压值符合主控制器25要求的电压值范围。优选情况下，如图7所示，所述电池电量采样单元30包括分压电路18和输出电路21，其中，分压电路18的输出端与输出电路21的输入端相连，分压电路18与被采样的电池相连，输出电路21与主控制器25相连。

所述分压电路18用于对电池电压进行分压，可以采用固定电阻分压，也可采用滑动电阻分压或滑动电阻与固定电阻串联分压等各种分压方式，当将所述装置固定应用于某种电池时，为节省制造成本，优选采用固定电阻分压。所述输出电路21的作用是将分压后的电压信号输出给主控制器25。

根据本实用新型的一种优选实施方式，当对电动汽车的启动电池(低电压电池)进行采样时，如图8所示，所述电池电量采样单元30的分压电路18包括电阻R71、R72和稳压二极管D71。电阻R71、R72彼此串联后再与启动电池串联，对启动电池进行分压，以便所提供的分压值符合主控制器25要求的电压变化范围。稳压二极管D71与电阻R72并联，且其正极接电池的负极。所述输出电路21连接于电阻R72的两端，并将信号输出至主控制器25。

当需要对高压电池电量进行采样时，所述电池电量采样单元30是一个直流高电压采样单元，其作用是将采样得到的电池的高压信号转变为输入到主控制器25的低压信号，同时确保所述低压信号值的变化与所述高压信号值的变化成正比，且提供给主控制器25的低压信号值符合主控制器25要求的电压信号变化范围。优选情况下，如图5所示，电池电量采样单元30还包括电压放大电路19及传输电路20，所述分压电路18通过电压放大电路19和传输电路20与输出电路21电连接。其中，分压电路18与电压放大电路19电连接，电压放大电路19与传输电路20电连接，传输电路20与输出电路21电连接。分压电路18与电池串接，输出电路21与主控制器25电连接。

所述分压电路18与上述低压电池电量采样时的分压电路18一样，均可采用多种方式实现。所述电压放大电路19用于对分压后的电压信号进行放大，可采用多种方式实现所述电压信号的放大，优选为采用运算放大器实现，经运算放大器放大后的电压信号仍属于高压信号，所述传输电路20的作用便是将该高压信号转变为低压信号并进行信号传输，传输电路20可以采用任意具有高压至低压转换功能的器件，优选为采用例如直流电压霍尔传感器、线性光耦等器件实现。所述输出电路21用于将低压信号传送给主控制器25，优选为对输入信号进行适当放大后再传输给主控制器25，以符合主控制器25中的电压变化范围。可以采用多种方式实现所述电压信号的放大，优选为采用运算放大器实现。

根据本实用新型的一种优选实施方式，当对电动汽车的动力电池(高电压电池)进行采样时，如图6所示，所述电池电量采样单元30的分压电路18包括电阻R61、R62，其中，电阻R61和R62相互串联。电压放大电路19包括运算放大器U61A、隔离电源芯片U64、电阻R63和电容C61，其中，电阻R63一端接电阻R62，运算放大器U61A的两个输入端分别接于电阻R62和电阻R63两端，运算放大器U61A的同相输入端接电阻R62连接电阻R61的一端，运算放大器U61A的反相输入端接电阻R63远离电阻R62的一端，电容C61跨接于运算放大器U61A的输出端与反相输入端之间。所述传输电路20包括线性光耦U62和电阻R64、R65，其中，电阻R63另一端接线性光耦U62的引脚4，运算放大器U61A的输出端接电阻R64的一端，电阻R64的另一端连接于线性光耦U62的引脚2，线性光耦U62的引脚1接电阻R62连接电阻R63的一端，电阻R65的一端接地。所述输出电路21包括运算放大器U63A，其中，线性光耦U62的引脚5和电阻R65的另一端接运算放大器U63A的同相输入端，运算放大器U63A的反相输入端与其输出端相接。

所述电池电量采样单元电源17可以是任何能够提供直流电压的电源，例如，输出为5伏直流电压的电路。作为一个实施例，电池电量采样单元电源17包括稳压电路，滤波电路，抗干扰电路及防反接电路，且其输入端接汽车的常火线。

所述主控制器25可以是任何具有A/D转换、电压比较及信息存储功能的装置，可以通过单片机、集成电路等多种方式实现。优选情况下，如图9所示，所述主控制器25包括中央控制器50、存储器51及电源52，存储器51和电源52分别与中央控制器50电连接，中央控制器50分别与电池电量采样单元30和信号发射装置28电连接。

所述中央控制器50可以为中央处理器任何具有A/D转换和电压比较功能的元件，可以商购得到，也可以将单片机、计算机、汽车电子控制单元进行简单的编程实现，优选为使用Philips公司生产的LPC2119芯片。例如，如图9所示，所述中央控制器50包括A/D转换模块53及电压比较模块54，A/D转换模块53与电压比较模块54电连接，A/D转换模块53还与电池电量采样单元30电连接。其中，所述A/D转换模块53具有模拟输入端口和数字输出端口，所述模拟输入端口与电池电量采样单元30电连接，所述数字输出端口与电压比较模块54电连接，为降低成本并降低连接的复杂度，所述电压比较模块54优选为具有UART输入端口和输出端口，所述UART输入端口用于从A/D转换模块53接收数据，所述UART输出端口用于向发射机22发送数据，此外，在电压比较模块53中预置了电池电压过低时的电压值，预置该电压值的方法为本领域技术人员所公知的。

下面结合图10对中央控制器50的工作流程加以说明。首先，A/D转换模块53将从电池电量采样单元30输出的模拟电压信号转变为数字电压信号，之后，将该数字电压信号值与电压比较模块54内预置的电压值进行比较，当输入的电压信号值大于预置的电压值时，电压比较模块54将对下一时刻的电压输入值与预置的电压值进行比较，否则，中央控制器50将存储于存储器51内的相应的短信息以及车主的手机号码等信息发送给发射机22。

所述存储器51可以商购得到的任何类型的存储器，例如，可以是内置存储器，也可以是外置存储器，可以是读写存储器，也可以是只读存储器，优选为外置的电可擦除只读存储器EEPROM，例如AT93C46。

所述电源52可以为任何能够提供直流电压的电源，例如，能够提供5伏直流电压的电源，作为一个实施例，电源52包括稳压电路，滤波电路，抗干扰电路及防反接电路，当将本实用新型提供的装置应用于汽车时，所述电源52的输入端接汽车的常火线。

下面结合附图11，对将所述电池电量远程提示装置应用于电动汽车时的操作过程加以说明。

首先，动力电池的电压信号通过电池电量采样单元30中的分压电路18分压，再通过电压放大电路19对该电压放大后，通过传输电路20将高压信号转变为低压信号，并传输给输出电路21，输出电路21对所述低压信号进行适当放大后，将其送给主控制器25的中央控制器50，中央控制器50的A/D转换模块53将输入的模拟信号转变为数字信号，电压比较模块54将该数字信号与预置于电压比较模块54中的电池电压过低时的电压值相比较，当输入的电压值低于预置的电压值时，中央控制器50将存储于存储器51中的相应的短信信息及车主的手机号码等信息发送给信号发射装置28中的发射机22，由发射机22将信息通过天线23发出。

Claims

1. 一种电池电量远程提示装置，该装置包括主控制器(25)和信号发射装置(28)，主控制器(25)与信号发射装置(28)电连接，其特征在于，该装置还包括电池电量采样装置(30)，该电池电量采样装置(30)与主控制器(25)电连接。

2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号发射装置(28)包括发射机(22)、SIM卡工作电路(36)、天线(23)和发射机电源(21)，发射机(22)分别与所述发射机电源(21)、SIM卡工作电路(36)、天线(23)及主控制器(25)电连接。

3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述发射机(22)包括核心控制部分(42)和端口，所述核心控制部分(42)通过所述端口分别与所述发射机电源(21)、SIM卡工作电路(36)、天线(23)及主控制器(25)电连接。

4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述端口中的至少一个端口与所述核心控制部分(42)集成构造。

5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池电量采样单元(30)包括分压电路(18)及输出电路(21)，分压电路(18)的输出端与输出电路(21)的输入端相连，输出电路(21)与主控制器(25)相连。

6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分压电路(18)包括电阻R71、R72和稳压二极管D71，电阻R71、R72彼此串联，稳压二极管D71与电阻R72并联，所述输出电路(21)连接于电阻R72的两端。

7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电池电量采样单元(30)还包括电压放大电路(19)及传输电路(20)，所述分压电路(18)通过电压放大电路(19)和传输电路(20)与输出电路(21)电连接。

8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电池电量采样单元(30)的分压电路(18)包括电阻R61、R62，其中，电阻R61和R62相互串联；

电压放大电路(19)包括运算放大器U61A、隔离电源芯片U64、电阻R63和电容C61，其中，电阻R63一端接电阻R62，运算放大器U61A的两个输入端分别接于电阻R62和电阻R63两端，运算放大器U61A的同相输入端接电阻R62连接电阻R61的一端，运算放大器U61A的反相输入端接电阻R63远离电阻R62的一端，电容C61跨接于运算放大器U61A的输出端与反相输入端之间；

所述传输电路(20)包括线性光耦U62和电阻R64、R65，其中，电阻R63另一端接线性光耦U62的引脚(4)，运算放大器U61A的输出端接电阻R64的一端，电阻R64的另一端连接于线性光耦U62的引脚(2)，线性光耦U62的引脚(1)接电阻R62连接电阻R63的一端，电阻R65的一端接地；

所述输出电路(21)包括运算放大器U63A，其中，线性光耦U62的引脚(5)和电阻R65的另一端接运算放大器U63A的同相输入端，运算放大器U63A的反相输入端与其输出端相接。

9. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控制器(25)包括中央控制器(50)、存储器(51)及电源(52)，存储器(51)和电源(52)分别与中央控制器(50)电连接，中央控制器(50)分别与电池电量采样单元(30)和信号发射装置(28)电连接。

10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述中央控制器(50)包括A/D转换模块(53)及电压比较模块(54)，A/D转换模块(53)与电压比较模块(54)电连接，A/D转换模块(53)与电池电量采样单元(30)电连接。