[實用新型]汽車電源管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420773811.0
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN204279130U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 劉青
• 申請（專利權）人: 鐘山職業(yè)技術學院
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60L3/00;G01R31/36
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 閆東偉

技術領域

本實用新型涉及交通運輸中能源汽車技術領域，尤其涉及一種汽車電源管理系統(tǒng)。

背景技術

電池管理系統(tǒng)被用于估測電池的荷電狀態(tài)（SOC），使其維護在合理的范圍內，能夠防止電池因過充放電導致電池壽命下降、引發(fā)自然或爆炸等嚴重后果。一方面駕駛員可通過電池管理系統(tǒng)對電池組的運行情況獲得準確認知，另一方面，當電池管理系統(tǒng)檢測到異常情況時，及時發(fā)出報警，確保人身安全。

電池管理系統(tǒng)直接檢測與管理汽車的儲能電池運行的全過程，包括電池的充放電過程管理、電池的溫度檢測、電池電壓的檢測、電池電流的檢測、電量的估計、單體電池故障診斷等幾個方面。電池的充放電過程管理即實時監(jiān)控電池充放電時的溫度、電壓、電流等參數(shù)，在發(fā)現(xiàn)異常情況時及時做斷開充電電路，發(fā)出報警信息等相應處理。電池溫度監(jiān)測即對汽車蓄電池單個電池進行溫度監(jiān)測，依據(jù)電池類型設定該型號電池安全溫度等參數(shù)范圍，在發(fā)現(xiàn)溫度不在安全范圍時做相應處理，并發(fā)出報警信息，提示問題電池的位置。電池電壓與電流的檢測即檢測蓄電池各組電壓、電流，依據(jù)檢測參數(shù)來通過算法判斷電池好壞，并估算SOC。電量的估計即電池剩余電量SOC的測量，依據(jù)電池電量經(jīng)驗以及所測參數(shù)積分計算。單體電池故障診斷即依據(jù)所測單個電池溫度、電壓等參數(shù)對比其正常參數(shù)范圍做出診斷處理。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種汽車電源管理系統(tǒng)，可通過對電池的電壓監(jiān)測和電池組的電流監(jiān)測，用以提供進一步估算電池的荷電狀態(tài)、判斷單體電池的剩余電量和電池的好壞的依據(jù)；通過對電池工作溫度的采集，用來提供進一步判斷電池是否處于正常工作溫度范圍內的依據(jù)，若發(fā)現(xiàn)溫度超出閥值，發(fā)出報警信息。

本實用新型的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現(xiàn)，從屬權利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨立權利要求的技術特征。

為達成上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種汽車電源管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：電流監(jiān)測電路、電壓監(jiān)測電路、溫度采集電路、CAN通信電路以及系統(tǒng)控制電路，系統(tǒng)控制電路包括主控制系統(tǒng)微控制器電路和從控制系統(tǒng)微控制器電路；

所述電壓監(jiān)測電路用于監(jiān)測每個電池的電壓，該電壓監(jiān)測電路通過系統(tǒng)總線連接至從控制系統(tǒng)微控制器電路；

所述電流監(jiān)測電路用于監(jiān)測汽車電源系統(tǒng)的電流，該電流監(jiān)測電路通過系統(tǒng)總線連接至主控制系統(tǒng)微控制器電路；

所述溫度采集電路用于采集電池的工作環(huán)境溫度，該溫度采集電路通過系統(tǒng)總線連接至主控制系統(tǒng)微控制器電路；

所述CAN通信電路設置于主控制系統(tǒng)微控制器電路與從控制系統(tǒng)微控制器電路之間，用于提供多個所述的從控制系統(tǒng)微控制器電路與一個所述的主控制系統(tǒng)微控制器電路的通信連接。

進一步的實施例中，所述電流監(jiān)測電路包括一霍爾傳感器模塊、A/D轉換模塊，該霍爾傳感器模塊與A/D轉換模塊相連，獲取來自汽車電池組的電流信號并轉換為電壓信號再進一步通過該A/D轉換為數(shù)字信號，所述A/D轉換模塊被設置成與所述主控制系統(tǒng)微控制器電路相連。

進一步的實施例中，所述霍爾傳感器模塊采用支持雙量程監(jiān)測方式的DHAB?S/18霍爾傳感器。

進一步的實施例中，所述電壓監(jiān)測電路包括MOS管過沖保護電路以及電池監(jiān)控芯片電路，所述MOS管過沖保護電路與所述電池監(jiān)控芯片電路相連，所述電池監(jiān)控芯片電路被設置成與所述從控制系統(tǒng)微控制器電路相連。當電池組中某一電池處于過沖狀態(tài)，MOS管過沖保護電路開啟被動均衡。電池監(jiān)控芯片電路用于監(jiān)控電池的電壓，每個電池監(jiān)控芯片可同時在線監(jiān)控12節(jié)電池，測量系統(tǒng)中所有電池所需時間接近13ms，支持堆疊式結構

進一步的實施例中，所述溫度采集電路包括多個溫度傳感器，所述每個溫度傳感器被設置成通過系統(tǒng)總線與所述主控制系統(tǒng)微控制器電路相連，將采集到的電池工作環(huán)境溫度轉換為數(shù)字信號送給所述主控制系統(tǒng)微控制器電路。

進一步的實施例中，所述溫度傳感器采用DALLAS公司的DS18B20數(shù)字溫度傳感器。

進一步的實施例中，所述CAN通信電路包括多個CAN收發(fā)控制電路以及與之對應的數(shù)字隔離電路，其中：數(shù)字隔離電路與所述從控制系統(tǒng)微控制器電路相連，CAN收發(fā)控制電路則與所述主控制系統(tǒng)微控制器電路相連。

進一步的實施例中，所述CAN通信電路中，CAN收發(fā)控制電路采用SN65HVD1040收發(fā)器，數(shù)字隔離電路采用TI公司的ISO7221隔離器。