CN113533968A - 一种锂电池电动助力车电量计量*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池电动助力车电量计量***，包括分别连接在锂电池组和充放电设备之间的电量计，所述电量计包括：通讯单元；供电及电压检测单元；电流采集单元；控制器单元；存储单元；显示单元；按键单元。本发明通过供电及电压检测单元和电流采集单元采集锂电池组与充放电设备之间充放电时的电流数据，通过控制器单元对流进、流出的总电流进行持续积分计算得到净电荷数，通过净电荷数作为锂电池组剩余容量较现有计量***计量更加准确，另外通过充放电对电量及相应的电压数据进行自学习，确保电量计容量的可靠性与准确性。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池计量技术领域，尤其涉及一种锂电池电动助力车电量计量***。
背景技术
在当前节能环保的大环境下，电动助力车行业蓬勃发展，电动助力车大量使用锂离子电池组，电池组电量的多少决定电动助力车行驶里程，对电池组电量进行精确测量能够减少中途馈电的情况发生。
目前电动助力车主要方法是通过检测电池组两端的电压来获得剩余容量，通过剩余容量估算出剩余行驶里程，在实际应用中无法达到足够的精度，只能提供一个大致的参考值，有可能剩余50％的电量，还没行驶几公里就没电了，这对用户造成了极大的不便。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在电池组测量精度较低造成电量里程参考值不够精准的缺点，而提出的一种锂电池电动助力车电量计量***。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种锂电池电动助力车电量计量***，包括分别连接在锂电池组和充放电设备之间的电量计，所述电量计包括：
通讯单元，用于将数据信号传输到助力车的各个数据需求点；
供电及电压检测单元，提供电量计动力，检测所述锂电池组的端口电压；
电流采集单元，检测所述充放电设备与锂电池组之间的电流；
控制器单元，用于处理、分析所述供电及电压检测单元和电流采集单元的检测数据并通过所述通讯单元传输数据信号；
存储单元，用于存储所述控制器单元处理、分析的数据；
显示单元，用于显示所述控制器单元处理、分析的数据；
按键单元，用于控制所述控制器单元处理、分析数据以及控制所述显示单元的显示信息；
存储单元可采用EEPROM或铁电存储或内部存储；
显示单元可为LED灯或LED屏或LCD屏中的一种；
按键单元可为轻触按键或触摸按键或拨码开关中的一种。
优选地，所述供电及电压检测单元并联连接在锂电池组上。
优选地，所述锂电池组与充放电设备电性连接，所述电流采集单元电性串联在锂电池组与充放电设备之间；
电流采集单元使用电阻采样或锰铜丝采样或电流传感器采样；
电量计通过电流采集单元对充放电设备与锂电池组之间的充放电进行电流采样，电流采集单元采集流进、流出锂电池组的总电流并输入到控制器单元内进行持续积分运算，并将积分得到的净电荷数作为剩余容量，即：
即得到以Ah(安时)为单位的电池容量，充电时I0为正，电量Q递增；放电时I0为负，电量Q递减，控制器单元通过读取电流，经过换算得到真实的充放电电流和电量值，并通过通讯模块将换算结果发送到使用设备，同时也可通过显示单元用于显示实际电池容量，增加***对锂电池组的计量精度。
优选地，所述通讯单元包括有线通讯和无线通讯；
有线通讯包括RS232、RS485、ModBus和CAN总线，无线通讯包括2.4G无线通信、红外无线通信、蓝牙无线通信、WIFI无线通信、433M无线通信、NB-IoT无线通信和Lora无线通信。
本发明具有以下有益效果：
通过供电及电压采集单元对锂电池组与充放电设备之间的电压进行采集，通过电流采集单元对锂电池组与充放电设备之间的电流进行采集，通过控制器单元对电力数据进行积分计算并得出净电荷数，通过净电荷数作为剩余容量较现有计量***通过端口电压计量更加准确。
综上所述，本发明通过供电及电压检测单元和电流采集单元采集锂电池组与充放电设备之间充放电时的电力数据，通过控制器单元对流进、流出的总电流进行持续积分计算得到净电荷数，通过净电荷数作为锂电池组剩余容量较现有计量***计量更加准确。
附图说明
图1为本发明提出的一种锂电池电动助力车电量计量***的***框图。
图中：1电量计、11控制器单元、12供电及电压检测单元、13存储单元、14显示单元、15按键单元、16通讯单元、17电流采集单元、2锂电池组、3充放电设备。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种锂电池电动助力车电量计量***，包括分别连接在锂电池组2和充放电设备3之间的电量计1，电量计1包括：
通讯单元16，用于将数据信号传输到助力车的各个数据需求点；
供电及电压检测单元12，检测锂电池组2的端口电压；
电流采集单元17，检测充放电设备3与锂电池组2之间的电流；
控制器单元11，用于处理、分析供电及电压检测单元12和电流采集单元17的检测数据并通过通讯单元16传输数据信号；
存储单元13，用于存储控制器单元11处理、分析的数据；
显示单元14，用于显示控制器单元11处理、分析的数据；
按键单元15，用于控制控制器单元11处理、分析数据以及控制显示单元14的显示信息；
存储单元13可采用EEPROM或铁电存储或内部存储；
显示单元14可为LED灯或LED屏或LCD屏中的一种；
按键单元15可为轻触按键或触摸按键或拨码开关中的一种。
供电及电压检测单元12并联连接在锂电池组2上。
锂电池组2与充放电设备3电性连接，电流采集单元17电性串联在锂电池组2与充放电设备3之间；
电流采集单元17使用电阻采样或电流传感器采样；
电量计1通过电流采集单元17对充放电设备3与锂电池组2之间的充放电进行电流采样，电流采集单元17采集流进、流出锂电池组2的总电流并输入到控制器单元11内进行持续积分运算，并将积分得到的净电荷数作为剩余容量，即：
即得到以Ah(安时)为单位的电池容量，充电时I0为正，电量Q递增；放电时I0为负，电量Q递减，控制器单元11通过读取电流，经过换算得到真实的充放电电流和电量值，并通过通讯模块16将换算结果发送到显示单元14用于显示实际电池容量，增加***对锂电池组2的计量精度。
通讯单元16包括有线通讯和无线通讯；
有线通讯包括RS232、RS485、ModBus和CAN总线，无线通讯包括2.4G无线通信、红外无线通信、蓝牙无线通信、WIFI无线通信、433M无线通信、NB-IoT无线通信和Lora无线通信。
本发明在使用时，锂电池组有两种外接接口，一种充放电同口，锂电池组2两根线P+、P-；另一种是充放电分口，锂电池组2三根线P+、P-、C-；
充放电同口锂电池组2：P+、P-与的供电及电压检测单元12的P+、P-端口连接，电量计1上P+′、P-′与充放电设备3连接，电量计1上电流采样单元17在锂电池组2的P-线上，P+与P+′连接在一起；
充电时，电量计1端P+′与充放电设备3的正极连接，电量计1端P-′与充放电设备3的负极连接进行充电，电流从充放电设备3的正极到P+再到锂电池组2，再经锂电池组2的P-，然后经电流采集单元17后到充放电设备3的负极，形成回路，电流采集单元17对电流进行采样，得到的数值传送到控制器单元11，控制器单元11对得到的电流持续进行积分处理，得到增加的电量，当锂电池组2充满后，充电保护动作保护，充入的电量与充电前的剩余电量之和就是新的总电量。
放电时，P+′、P-′与充放电设备3连接，充放电设备3在使用过程中，电量从锂电池组2流出，电流采集单元17对电流进行采样，得到的数值传送到控制器单元11，此电流流向与充电电流流向相反，用充入后的新的总电量减去使用的电量，计算出剩余电量，当锂电池组2放电保护动作后，电量计1电量归零。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种锂电池电动助力车电量计量***，包括分别电性连接在锂电池组(2)和充放电设备(3)之间的电量计(1)，其特征在于，所述电量计(1)包括：
通讯单元(16)，用于将电量等数据信号传输到助力车的各个数据需求点；
供电及电压检测单元(12)，给整个电量计控制***提供动力，检测所述锂电池组(2)的端口电压；
电流采集单元(17)，检测所述充放电设备(3)与锂电池组(2)之间的电流；
控制器单元(11)，用于处理、分析所述供电及电压检测单元(12)和电流采集单元(17)的检测数据，通过控制单元进行计算，通过显示单元(14)显示，并通过所述通讯单元(16)传输数据信号；
存储单元(13)，用于存储所述控制器单元(11)处理、分析的数据；
显示单元(14)，用于显示所述控制器单元(11)处理、分析的数据；
按键单元(15)，用于控制所述控制器单元(11)处理、分析数据以及控制所述显示单元(14)的显示信息。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电动助力车电量计量***，其特征在于，所述供电及电压检测单元(12)并联连接在锂电池组(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池电动助力车电量计量***，其特征在于，所述锂电池组(2)与充放电设备(3)电性连接，所述电流采集单元(17)电性串联在锂电池组(2)与充放电设备(3)之间。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电动助力车电量计量***，其特征在于，所述通讯单元(16)包括有线通讯和无线通讯。
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