[發(fā)明專利]一種車載鋰動力電池的電池管理系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210196701.8
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN102738525A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬國光;齊晗;張韶丹;狄艷軍
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽中科正方新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動力電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種車載鋰動力電池的電池管理系統(tǒng)。

技術(shù)背景

隨著經(jīng)濟發(fā)展的能源問題日益突出，人們保護環(huán)境意識的逐步增強，發(fā)展新能源汽車，尤其是電動汽車，成為人們的共識，是未來主要的發(fā)展方向。動力電池最為重要的能量來源，可以被安全、穩(wěn)定、長效的使用是非常重要的。然而在使用過程中，集體管理包括實際使用中電池的充放電電流，電壓，溫度等一系列參數(shù)的檢測和電池間的均衡處理是一項世界性的技術(shù)難題。因此，一種電池管理系統(tǒng)，采用主從式，既可以適應(yīng)少量電池的小規(guī)模應(yīng)用，也可以擴展為大量動力電池的電池管理系統(tǒng)尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種采用主從式控制方法的車載鋰動力電池的電池管理系統(tǒng)。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種車載鋰動力電池的電池管理系統(tǒng)，包括主控制單元和從屬控制單元；

所述主控制單元通過數(shù)據(jù)總線與多個從屬控制單元通信連接；

所述主控制單元與電池組群連接，采集電池組群的總電壓、總電流；

所述主控制單元還與DC電源連接；

所述主控制單元通過外部CAN總線與充電機連接。

所述主控制單元主要包括：主微控制器模塊，總電壓檢測模塊，總電流檢測模塊，電池組群絕緣檢測模塊，電池運行環(huán)境溫度檢測模塊，繼電器驅(qū)動模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，總線通信模塊，隔離電源模塊，電源，數(shù)據(jù)，信號等物理接口模塊；

所述主微控制器模塊輸入端與總電壓檢測模塊連接，采集電池組群的總電壓；

所述主微控制器模塊輸入端與總電流檢測模塊連接，電流檢測模塊采用電流傳感器，采集電池組群的總電流；

所述主微控制器模塊輸入端還與多個電池環(huán)境溫度檢測模塊連接，采集電池運行環(huán)境的溫度；

所述主微控制器模塊還與電池組群絕緣檢測模塊連接；實現(xiàn)電池組群的總正極和總負(fù)極的對地絕緣檢測，防止意外觸電事故；

所述主微控制器模塊輸出端通過繼電器驅(qū)動模塊與電池群組總輸出連接；

所述主微控制器模塊還與數(shù)據(jù)存儲模塊通信連接，實現(xiàn)運行參數(shù)的存儲；

所述主微控制器模塊還與總線通信模塊連接，實現(xiàn)從控制器內(nèi)讀取數(shù)據(jù)和電池運行參數(shù)信息，以實現(xiàn)該信息全車共享；

所述隔離電源模塊與上述各模塊供電連接，實現(xiàn)對各個模塊的供電；

所述電源、數(shù)據(jù)、信號物理接口模塊，連接著蓄電池電源，電池群組總正和總負(fù)，溫度傳感器，電路傳感器，通訊總線，外部繼電器，提供內(nèi)部各個模塊所需的信號的物理連接。

所述從屬控制單元主要包括：電池監(jiān)控均衡管理模塊，數(shù)據(jù)總線隔離模塊，從微控制器模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，電池組加熱/散熱模塊，總線通訊模塊，隔離電源模塊，電源、通訊、電池組等物理接口模塊；

所述從屬微控制器模塊通過數(shù)據(jù)總線隔離模塊與電池監(jiān)控均衡管理模塊連接，采集電池電壓和溫度信息，發(fā)出控制信號來控制電池均衡；

所述從屬微控制器模塊與電池組加熱/散熱模塊連接，使電池組處于最佳的工作溫度；

所述從屬微控制器模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊連接，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)存儲調(diào)用；

所述從屬微控制器模塊通過總線通訊模塊連接將電池的電壓、溫度、SOC信息傳遞給主微控制器模塊；

所述從屬微控制器模塊與隔離電源模塊連接，隔離電源模塊還與上述各個模塊連接，為模塊供電。

所述主總線通信模塊與從總線通訊模塊可以采用SPI，CAN，LIN，RS485中的一種總線，實現(xiàn)主控制單元與從屬控制單元的一對多連接；

所述電池監(jiān)控均衡管理模塊，具備電池組內(nèi)單個電池電壓檢測，溫度循環(huán)采集，超限報警，開路檢測，以及實施電池的均衡管理。

所述主控制單元執(zhí)行如下任務(wù)：

任務(wù)1，與多個從屬控制單元通信；

任務(wù)2，進(jìn)行對電池組的故障診斷與處理；

任務(wù)3，進(jìn)行電池組荷電狀態(tài)SOC值和電池健康度SOH值的估算；

任務(wù)4，進(jìn)行電池組的組間電量均衡管理；

任務(wù)5，進(jìn)行電池充電模式、放電模式、靜置模式的判斷；

任務(wù)6，與常規(guī)車載模塊通信。

所述主控制單元任務(wù)1具體為：

所述主控制單元通過總線通信模塊與從屬控制單元通信，檢測每個從控制器的通信狀態(tài)，發(fā)送命令使從屬控制單元執(zhí)行相應(yīng)操作，并解析從屬控制單元發(fā)送來的各個單體電池的信息。

所述主控制單元任務(wù)2具體為：