[發(fā)明專利]用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710139168.0
• 申請日: 2007-07-23
• 公開（公告）號: CN101119036A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴夫·西韋特森;周魯
• 申請（專利權(quán)）人: 柏祿帕迅能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G05B19/04;B60R16/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 薛琦

1.一種用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，包括：

多個子監(jiān)測器，每個子監(jiān)測器對一個或多個單體電池的電壓和溫度進行采樣；

一個主控制器，接收子監(jiān)測器發(fā)送的電池的電壓和溫度數(shù)據(jù)，對電壓和溫度數(shù)據(jù)進行分析并實現(xiàn)電池的均衡控制，同時完成和整車控制器的通訊；

其特征在于，所有子監(jiān)測器通過塑料光纖串行連接，兩端的子監(jiān)測器通過塑料光纖連接主控制器，形成一個環(huán)路結(jié)構(gòu)；主控制器發(fā)出的指令沿環(huán)路傳送，各子監(jiān)測器接收前一子監(jiān)測器傳送的數(shù)據(jù)串，執(zhí)行主控制器的指令，并將指令請求的數(shù)據(jù)附加在數(shù)據(jù)串上，然后傳送到下一子監(jiān)測器。

2.如權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)串中包括主控制器的指令和前面的子監(jiān)測器附上的數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述子監(jiān)測器包括第一微處理器(A)，第一光接收器(D1)，第一光發(fā)射器(D2)，診斷指示器(LED1)以及一個基極連接第一光接收器(D1)的三極管(T1)；所述診斷指示器(LED1)是一個發(fā)光二極管，其基極連接第一微處理器(A)，其發(fā)射極連接公共端(GND)；第一微處理器(A)采集與該子監(jiān)測器相連的電池的電壓和溫度信息；前一個子監(jiān)測器發(fā)送的數(shù)據(jù)串經(jīng)過塑料光纖以光信號的形式傳輸?shù)降谝还饨邮掌?D1)，從三極管(T1)基極進入三極管(T1)并進行放大，然后傳送到第一微處理器(A)；第一微處理器(A)接收到數(shù)據(jù)串后，提取其中由主控制器發(fā)出的指令并執(zhí)行，然后將指令要求的數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)串中，更新后的數(shù)據(jù)串由第一光發(fā)射器(D2)轉(zhuǎn)換為光信號，再沿塑料光纖繼續(xù)向下一子監(jiān)測器傳遞。

4.如權(quán)利要求3所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器包括第二微處理器(B)，第二光接收器(D3)，第二光發(fā)射器(D4)以及一個基極連接第二光接收器(D3)的三極管(T2)；子監(jiān)測器發(fā)送的數(shù)據(jù)串經(jīng)過塑料光纖以光信號的形式傳輸?shù)降诙饨邮掌?D3)，并通過基極連接第二光接收器(D3)的三極管(T2)放大，然后傳送到第二微處理器(B)；第二微處理器(B)對從子監(jiān)測器獲得電池的電壓和溫度數(shù)據(jù)進行處理，處理后發(fā)出的指令信號通過第二光發(fā)射器(D4)轉(zhuǎn)換為光信號，再沿塑料光纖向子監(jiān)測器傳遞。

5.如權(quán)利要求4所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器發(fā)出地址分配的指令沿環(huán)形線路傳送，各子監(jiān)測器依次接收指令并根據(jù)指令中的地址信息獲得地址分配，然后更改指令中的地址信息以確保下一個子監(jiān)測器獲得正確的地址分配，再將更改后的指令傳遞到下一個子監(jiān)測器；當(dāng)指令最終回到主控制器時，指令中包含了子監(jiān)測器的數(shù)量信息和指令在環(huán)形結(jié)構(gòu)中傳遞一圈所需的時間。

6.如權(quán)利要求5所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器在對子監(jiān)測器的數(shù)量和環(huán)形線路的數(shù)據(jù)傳輸時間進行計算后，向各子監(jiān)測器發(fā)出采樣延遲信號；各子監(jiān)測器的采樣延遲時間由子監(jiān)測器在環(huán)路中的位置和采樣延遲信號決定，從而實現(xiàn)各子監(jiān)測器的同步采樣。

7.如權(quán)利要求3所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微處理器(A)連有負載電阻。

8.如權(quán)利要求4-6中任一項權(quán)利要求所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微處理器(A)連有負載電阻。

9.如權(quán)利要求3所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述診斷指示器(LED1)補償環(huán)形結(jié)構(gòu)中不同子監(jiān)測器的通信功耗的差別，從而減少電池的調(diào)整次數(shù)。

10.如權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)所管理的電池組為應(yīng)用于混合電動車、可插電式混合電動車和純電動汽車的輸出電壓大于50V、容量大于400Wh的大功率鉛酸電池組、鎳金屬氫化物電池組和鋰離子電池組。