[實用新型]動力鋰蓄電池組管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920256861.0
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN201773918U
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 周建新;黃鐘琪;黃斌;沈曉彥
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇海四達電源股份有限公司;江蘇省新動力電池及其材料工程技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種動力鋰蓄電池組管理系統(tǒng)，該電池組通過若干鋰電池組合而成，可用作電動汽車的驅(qū)動電源。?

【背景技術(shù)】

近年來，隨著汽車保有量的迅速增長所帶來的能源與環(huán)保的矛盾越發(fā)明顯，世界各國已將發(fā)展新能源汽車作為汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向，我國也將發(fā)展電動汽車作為國家能源戰(zhàn)略的一個重要方面，并已列入863計劃重點項目。世界各大汽車公司紛紛推出混合動力汽車和電動汽車發(fā)展方案，其中的關(guān)鍵技術(shù)就是高性能動力電池及其管理系統(tǒng)。鋰離子電池具有工作電壓高、功率密度高、能量密度高、循環(huán)壽命長、自放電率低、無記憶效應、無污染等優(yōu)點而成為動力蓄電池的研究熱點，但是僅僅研制出性能良好的單體電芯對于動力電池系統(tǒng)而言是不夠的，在實際使用過程中，為避免電池的過充、過放、熱失控等情況的發(fā)生，延長蓄電池的使用壽命，提高電源系統(tǒng)運行的可靠性和安全性，降低維護成本，需要通過適當?shù)谋O(jiān)測控制來管理蓄電池組的行為。?

【發(fā)明內(nèi)容】

本實用新型提供一種可對動力蓄電池組進行實時監(jiān)測，能在線判斷蓄電池組的充放電異常情況(如過充、過放、過溫、短路等)并進行適當控制的動力鋰蓄電池組管理系統(tǒng)，達到充分發(fā)揮動力鋰電池優(yōu)良性能的目的。?

本實用新型提供一種適于批量生產(chǎn)的模塊化設計方式，所研制的模塊除了具有較好的一致性、安全性、可靠性外，還具備良好的工藝特性，便于產(chǎn)業(yè)化，同時降低成本。?

本實用新型為實現(xiàn)上述功能主要是通過下列技術(shù)方案得以解決：該動力鋰蓄電池組管理系統(tǒng)包括：N個電池模塊串接組成的蓄電池組；每個電池模塊兩端連接一個監(jiān)測控制模塊；在第N個電池模塊后面連接一個電池組的監(jiān)測控制模塊；所述的監(jiān)測控制模塊通過CAN通訊總線與電源綜合管理模塊連接，并能在顯示屏上顯示蓄電池組的狀態(tài)信息；通風冷卻系統(tǒng)根據(jù)電源綜合管理模塊發(fā)送的控制指令向所述蓄電池組提供冷卻空氣；充放電控制模塊依據(jù)電源綜合管理模塊發(fā)送的指令作出保護控制動作。?

所述的電池模塊由多個鋰離子電池通過先并聯(lián)后串聯(lián)的方式組合而成。?

所述的監(jiān)測控制模塊包括：數(shù)據(jù)采集電路、均衡電路、數(shù)據(jù)存儲器，其中，數(shù)據(jù)采集電路包括電壓、電流、溫度的數(shù)據(jù)采集電路。?

所述的電源綜合管理模塊包括：嵌入式單片機MCU、數(shù)據(jù)存儲器、均衡電路，通過CAN通訊總線接收監(jiān)測控制模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進行計算判斷，再將控制命令發(fā)送至監(jiān)測控制模塊、充放電控制模塊和通風冷卻系統(tǒng)，并可在顯示屏上顯示蓄電池組的狀態(tài)信息。?

所述的充放電控制模塊包括：充電電路、保險熔斷器、主接觸器，其中，充電電路的?輸入電源為交流電源，主接觸器主要包括充放電控制接口及充電擋位控制接口。?

附圖說明

圖1為本實用新型的一種原理連接框圖。?

圖2為本實用新型中監(jiān)測控制模塊的原理方塊圖。?

圖3為本實用新型中電源綜合管理模塊的原理方塊圖。?

圖4為本實用新型中充放電控制模塊的原理方塊圖。?

【具體實施方式】

結(jié)合附圖1-4詳細描述本實用新型動力鋰蓄電池組管理系統(tǒng)實施例的工作原理。?

參閱圖1，本實用新型動力鋰蓄電池組管理系統(tǒng)包括：電池模塊1、監(jiān)測控制模塊2、CAN通訊總線3、電源綜合管理模塊4、顯示屏5、通風冷卻系統(tǒng)6、充放電控制模塊7，其中，監(jiān)測控制模塊2可實時監(jiān)測電池模塊1和整個蓄電池組的電壓、電流和溫度等參數(shù)，并通過CAN通訊總線3將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至電源綜合管理模塊4，依據(jù)這些數(shù)據(jù)進行分析計算進而自動判斷蓄電池組狀態(tài)并生成控制指令，從而實現(xiàn)對蓄電池組運行狀態(tài)的管理與協(xié)調(diào)。?

其中電池模塊1是由多個電池通過先并聯(lián)后串聯(lián)的方式組合在一起，管理系統(tǒng)通過溫度傳感器檢測蓄電池組的溫度，該傳感器放置在通風冷卻系統(tǒng)與蓄電池組聯(lián)接處入風口。?

每個電池模塊配備一個監(jiān)測控制模塊2，其原理方塊圖如圖2所示，主要包括數(shù)據(jù)采集電路、均衡電路、數(shù)據(jù)存儲器。其中，數(shù)據(jù)采集電路由片外獨立A/D(TLC2543)和S12片內(nèi)A/D模塊組成。電池電壓采用光MOS繼電器陣列進行采樣，電池電流采用霍爾器件進行采樣，電池溫度采用溫度傳感器進行采樣。TLC2543負責對電流電壓模擬量的轉(zhuǎn)換，考慮到硬件上采用浮地技術(shù)，故需要I/O口控制電子開關(guān)矩陣，以配合TLC2543的通道選擇，完成電流電壓數(shù)據(jù)的采集。S12片內(nèi)A/D模塊采集程序負責對溫度模擬量的轉(zhuǎn)換，由于溫度模擬量物理信號直接與S12的端口連接，依據(jù)采集的電池狀態(tài)信息如電壓、電流等數(shù)據(jù)進行均衡，并將采集的數(shù)據(jù)通過CAN通訊總線3發(fā)送至電源綜合管理模塊4。?