[實用新型]一種電動汽車用動力電池管理系統的主控模塊

有效

• 申請號: 201320267308.3
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203246337U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 林立成;陳曉冰;張燕梅;盧濤
• 申請（專利權）人: 廈門金龍聯合汽車工業有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;G05B19/418
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本實用新型涉及混合動力以及純電動汽車電池管理系統領域，更具體的說涉及一種電動汽車用動力電池管理系統的主控模塊。

背景技術

隨著工業發展和社會需求的增加，汽車在社會進步和經濟發展中扮演著重要的角色。汽車工業的迅速發展，推動了機械、能源、橡膠、鋼鐵等支柱產業的發展，但同時也帶來了環境污染、能源短缺等嚴重問題。以混合動力汽車和純電動汽車為代表的新能源汽車是解決汽車工業可持續發展問題的主要途徑，其中混合動力汽車作為傳統汽車向純電動汽車的過渡產品，較好地解決了節油降耗、減少污染與汽車性能之間的矛盾，既發揮了發動機持續工作時間長，動力性好的優點，又可以發揮電動機無污染、低噪聲的好處，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上。純電動汽車則具備零排放的巨大優勢，用電成本僅為用油成本的1/6左右。

混合動力和純電動汽車增加了電池儲能設備，而作為混合動力和純電動汽車牽引動力能源之一，電池運行性能的好壞直接影響到汽車的運行效率。基于微處理器的電池管理系統，對動力鏈的各環節進行綜合管理，其主要功能是對動力蓄電池組的各種參數（單體或模塊電池電壓、溫度、電流等）進行實時在線測量，在此基礎上對SOC進行實時在線估算，并實施必要的控制，以保證電池組的安全，延長使用壽命。其中，SOC是電動車輛運行過程中非常重要的參數，對于純電動車輛，SOC數據是防止電池過充和過放的主要依據，只有準確估算電池組的SOC才能有效提高純電動車輛的利用效率、保證電池組的使用壽命和優化駕駛。只有提供了準確的SOC，才能起到延長電池的使用壽命，提高電能的利用效率和電動車的續駛里程，實現混合動力車節油環保的目標。

因此，電池管理系統可以控制動力電池組的工作，對電池進行實時或定期自動診斷和維護，調節電池的電壓、溫度，最大限度地保證電池工作在最佳狀態，防止有損傷的電池影響電動汽車的整體性能，從而優化整車性能，降低運行成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電動汽車用動力電池管理系統的主控模塊，以完成整組電池電壓測量、電流檢測、SOC估算、絕緣檢測、充放電管理以及電池故障診斷的功能。

為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種電動汽車用動力電池管理系統的主控模塊，其中，包括主控MCU、CAN接口模塊、看門狗模塊、存儲模塊、RS-232模塊、電源變換模塊、隔離模塊、電流SOC模塊、絕緣檢測模塊、系統時鐘模塊以及指示燈模塊，該看門狗模塊、存儲模塊、RS-232模塊、電源變換模塊和系統時鐘模塊均直接與主控MCU相連，該CAN接口模塊、電流SOC模塊以及絕緣檢測模塊均通過隔離模塊而與主控MCU相連，該CAN接口模塊還與從控模塊相連。

進一步，該主控模塊還包括總電壓檢測模塊，該總電壓檢測模塊通過隔離模塊而與主控MCU相連。

進一步，該主控模塊還包括高壓控制模塊，該高壓控制模塊與主控MCU相連，該高壓控制模塊采用MC1413反向驅動芯片。

進一步，該看門狗模塊采用MAX706T。

進一步，該存儲模塊采用24C64。

進一步，該電流SOC模塊采用雙向功率/電能計量集成電路芯片CS5460A。

進一步，該隔離模塊為信號光電隔離模塊，并采用ISO7241或ISO7221。

進一步，該電源變換模塊采用LM2576，其內含固定頻率振蕩器和基準穩壓器。

進一步，該RS-232模塊采用MAX202。

進一步，該CAN接口模塊采用TJA1050。

采用上述結構后，本實用新型涉及的一種電動汽車用動力電池管理系統的主控模塊，其為電池管理系統的一部分，主要實現整組電池的電壓測量、電流檢測、SOC估算、絕緣檢測、充放電管理和電池故障診斷的功能，通過CAN接口模塊與從控模塊一起組成分布式電池管理系統，滿足混合動力和純電動汽車對電池管理系統的要求。

更具體地，本實用新型具有如下有益效果：

一、該電流SOC模塊采用雙向功率/電能計量集成電路芯片CS5460A，適合高速電能計算需要，并利用片內集成的兩個⊿∑?！獢缔D換器（ADC）、高速電能計算功能和一個串行接口，實現高整可靠電能計量及SOC積分，CS5460A具有與微控制器通訊的雙向串口和與能量成正比的頻率可編程脈沖輸出，并具有方便的片上AC/DC系統校準功能，可滿足高精度的電能計量要求。

二、該存儲模塊采用非易失鐵電存儲器24C64，可以跟隨總線速度寫入，無須等待時間，具備無限次寫入能力。