電池維護系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及用于電池供電的車輛的電池維護系統。
【背景技術】
[0002]電池供電的車輛通常由企業使用。一般的工業車輛包括材料搬運車輛(例如起重或托盤車輛)、清潔車輛(如洗滌或清掃車輛)和甚至娛樂車輛(如高爾夫球車)。有時電池供電的車輛在車隊中使用，其中大量的車輛是由單一企業維護。另外，有時在單一車隊內的車輛具有不同的可再充電電池技術(例如鉛-酸、鋰離子、密封式、富液式或深循環電池)。
[0003]不同電池技術使用不同充電方法或算法。電池充電器被提供以設計成對特定類型的電池充電。因此，通常需要數種不同電池充電器對車隊內的不同車輛充電。這可能是難處理的并導致操作者失誤。例如，操作者典型地使用電池供電的車輛來完成任務，并且之后將車輛電池連接到特定電池充電器。然而，有時操作者忘記將電池連接到它的充電器或甚至將電池連接到錯誤的充電器類型或發生故障的充電器。操作者也可能過早地中斷充電，而導致充電不足。或是，充電器可能誤判對電池完全充電所需要的能量的量，而可能導致對電池過充電或充電不足。這類錯誤明顯對車輛電池的壽命造成負面影響。另外，操作者需要對電池維護投入時間。
[0004]如一個可能的預料，對電池供電車輛更換電池是非常昂貴的。在某種程度上，能夠保護和延長電池的壽命則可以大大節省成本。另外，理想的是減少操作者需要花費在車輛電池上維護量。
【發明內容】
[0005]本發明的某些實施例包括電池供電的車輛，其具有車輛電池、電池充電器、車輛電子負載以及中央數據單元(CDU)。電池充電器能夠對不同化學性質的電池充電，CDU與電池、充電器和電子負載通信。CDU接收電池標識數據，其包括所述車輛電池的化學性質類型。⑶U還從電池接收能量消耗數據，并使用電池標識數據和能量消耗數據產生用于充電器的充電指令，且輸出充電指令給電池充電器。
[0006]本發明的一些實施例提供車輛電池維護系統，其包括電池充電器以及中央數據單元(⑶U)，其中⑶U與充電器通信，且配置為從現有車輛電池和現有車輛電子負載采集數據。CDU還從電池收集能量消耗數據，維持時鐘和日歷以及建立用于車輛的能量消耗曲線(profile) ο CDU通過追蹤隨著車輛使用的周期、使用的時序和車輛使用的日期的能量消耗數據來建立曲線。基于曲線，CDU預測在車輛隨后使用的期間電池所需的能量的量。CDU使用能量消耗數據和預測以產生用于充電器的充電指令。CDU還輸出充電指令給電池充電器。
[0007]本發明的一些實施例包括電池供電的車輛，如果車輛電子負載消耗過多的能量，其產生指令給車輛的控制器，以限制車輛電子負載的能量消耗。本發明的一些實施例提供車輛電池維護系統，其中如果采用充電指令而電池未被充電，則CDU通知所述場外中央計算機。本發明的一些實施例提供車輛電池維護系統，其中CDU或場外中央計算機基于能量消耗和充電指令確定車輛電池中剩余的充電容量。
【附圖說明】
[0008]以下附圖示出本發明的具體實施例，因此不限制本發明的范圍。附圖不是按比例的(除非如有說明)，并且意于與下列詳細描述中的說明一起使用。以下將結合【附圖說明】本發明的實施例，其中相同的數字表示相同的元件。
[0009]圖1是根據本發明的一些實施例的、具有電池維護系統的電池供電車輛的組件級方塊圖。
[0010]圖2是根據本發明的一些實施例的、示出用于電池維護系統的操作機制的流程圖。
[0011]圖3是根據本發明的一些實施例的、示出用于電池維護系統的額外操作機制的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]出于促進對本發明的原理的理解的目的，現在將參考在附圖中示出的實施例，將使用特定語言來描述這些實施例。然而，可以理解的是，沒有因此打算限制本發明的范圍；所描述或說明的實施例的任何改變和進一步的修改、以及如其中所述的本發明的原理的任何進一步的應用，都被認為通常會被本發明所涉及的領域中的技術人員所想到。
[0013]提供用于電池供電車輛的智能電池維護系統100。圖1示出根據某些實施例的電池維護系統100。系統100包括電池供電的車輛50。車輛50可以是本領域中已知的任何電池供電的車輛。在某些事例中，車輛50是車輛的車隊的部分。車輛50還可以是在近似相對一致的使用模式的一致的周期性間隔被使用的車輛(例如，設定每天、每隔一天、一周或甚至每隔一周一次的時間)。在某些事例中，車輛50是商用車輛，例如地板洗滌車輛、地板清掃車量、吸塵車輛或其組合。維護系統100包括的電池1、中央數據單元3和車輛電子負載4，其所有都位于車輛上。電子負載4包括數個組件，例如馬達6、馬達控制器5、水栗/槽10和車輛顯示器8。并且，電池I可以包括標識符9。充電系統100還包括場外電池充電器2和中央計算機7。現在將更詳細描述這些組件中的每一個。
[0014]圖1示出電池維護系統100中各組件之間的通信。中央數據單元(⑶U) 3與車輛電池1、電池充電器2、車輛控制器5、計算機7、顯示器8、電池標識符9和水栗/槽10通信。另外，可以包括實時時鐘的CDU 3連接至電池充電器2和電池I之間的連接，以監視通過電池充電器2傳送到電池I的能量。⑶U 3還連接至電池I和車輛電子負載4之間的連接，以監視通過車輛電子負載4從電池I吸取的能量。⑶U 3輸入和/或輸出信息到這些組件中的每一個。⑶U 3可以使用各種已知通信結構與這些組件通信，各種已知通信結構包括已知有線或無線通信架構。
[0015]車輛電池I可以包括本領域中任何已知的可充電車輛電池。在一些事例中，電池I是鉛酸電池或鎳金屬氫化物(NiMH)電池。在其他事例中，電池I是鋰離子(L1-1on)電池。電池I還包括標識符9。標識符9存儲關于電池I的信息。在一些事例中，標識符9是RFID標簽，其存儲電池標識數據。電池標識數據可以包括，但不限于，電池類型、電池的化學性質類型、電池的序列號、電池制造日期、電池尺寸、電池技術等。電池I也與電池充電器2和車輛電子負載4通信。換句話說，電池I從充電器2接收能量，并將能量傳送到電子負載
4。如圖1所示，⑶U 3接通在充電器2和電池I之間與電池I和電子負載4之間的這些鏈接中的每一個，這樣，CDU監視傳送到電池的能量和從電池釋放的能量。CDU 3以能量消耗數據的形式來存儲該數據。在許多事例中，CDU 3連續地實時接收此數據，或者，例如，它周期性地對電壓或電流輸出進行取樣。通過隨時間追蹤能量消耗數據，CDU 3可以接著建立用于車輛的能量消耗曲線，其不只包括基本能量消耗。能量消耗曲線可以包括多個參數，例如每次充電的安培-小時的平均數、每次充電安培-小時的峰值數、在車輛使用完成時電池I的平均電壓、在數天使用之后車輛使用完成時電池I的最低剩余電壓、放電的時間、隨時間放電的速率、每天車輛使用的最大、最小和平均周期、每天電子負載4使用(例如，車輛電子組件的一個或多個)的最大、最小和平均周期、用于使用和充電的開始和結束時間、用于車輛使用和充電的一周或一個月的天數等。在車輛是商用洗滌器的實施例中，存儲在能量消耗曲線中的車輛電子組件的一個或多個可以包括車輛洗滌器。類似地，在車輛是商用洗滌器中，能量消耗曲線中存儲的車輛電子組件的一個或多個可以包括車輛洗滌器。因此，在這類事例中，能量消耗曲線可以包括車輛洗滌器或車輛清掃器的最大、最小和平均使用周期。如以下將提到的，能量消