[實用新型]電動汽車動力電池SOC檢測裝置

有效

• 申請號: 201520531885.8
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN204789949U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 張鑫;房冠平;范興明
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 林培

技術領域

本實用新型涉及電動汽車技術領域，特別是涉及一種電動汽車動力電池SOC檢測裝置。

背景技術

電動汽車以車載電源為動力，由驅動電機，調速控制器、動力電池、車載充電器組成。其中，動力電池是電動汽車的儲能單元，其性能決定了電動汽車的續行里程和成本。動力電池的荷電狀態(SOC)為動力電池所剩電量與動力電池總容量之比，通常把一定溫度下動力電池充電至不能再吸收能量的SOC值定義為100％，而把動力電池不能放出能量時的SOC值定義為0％，SOC的大小直接反映了動力電池所處的狀態，由此可限定動力電池的最大放電電流，并預測電動車的續駛里程，因此，精確地估算SOC對于電動汽車的安全行駛具有重要的意義。動力電池的SOC不能直接測量，只能選擇通過測量動力電池的外部特性的某些參數來推斷其值，這些參數與SOC的關系會隨著動力電池老化發生改變，含眾多不確定因素，因而SOC的精確估算成為電動汽車領域的研究難點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的是電動汽車動力電池的荷電狀態難以精確估算的問題，提供一種電動汽車動力電池SOC檢測裝置。

為解決上述問題，本實用新型通過以下技術方案解決上述問題：

一種電動汽車動力電池SOC檢測裝置，主要由數據采集模塊、神經網絡估算模塊、中央處理器和通信模塊組成。其中數據采集模塊包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、電壓信號調理電路、電流信號調理電路、溫度信號調理電路、電壓模數轉換電路、電流模數轉換電路和溫度模數轉換電路。所述電壓傳感器并接于外部動力電池的正負極母線之間，電壓傳感器的輸出端與電壓信號調理電路的輸入端連接，所述電壓信號調理電路的輸出端與電壓模數轉換電路的輸入端連接。電壓模數轉換電路的輸出端分為兩路，一路連接神經網絡估算模塊的輸入端，另一路連接中央處理器的一個輸入端。所述電流傳感器串接于外部動力電池的正極母線上，電流傳感器的輸出端與電流信號調理電路的輸入端連接，所述電流信號調理電路的輸出端與電流模數轉換電路的輸入端連接。電流模數轉換電路的輸出端分為兩路，一路連接神經網絡估算模塊的輸入端，另一路連接中央處理器的另一個輸入端。所述溫度傳感器貼于外部動力電池的表面，溫度傳感器的輸出端與溫度信號調理電路的輸入端連接，所述溫度信號調理電路的輸出端與溫度模數轉換電路的輸入端連接。溫度模數轉換電路的輸出端分為兩路，一路連接神經網絡估算模塊的輸入端，另一路連接中央處理器的又一個輸入端。所述神經網絡估算模塊的輸出端與中央處理器的再一個輸入端連接。中央處理器的輸出端經通信模塊與整車控制單元相連。

上述方案中，所述中央處理器為DSP處理器。

上述方案中，所述中央處理器的輸出端上還進一步接有參數顯示模塊、故障報警模塊和/或數據管理模塊。

本實用新型構建了一個由數據采集模塊、神經網絡估算模塊、中央處理器和通信模塊所組成的電動汽車動力電池SOC檢測裝置，該裝置通過數據采集模塊采集動力電池的溫度、電流和電壓數據，并將這些數據送入神經網絡估算模塊中進行數據估算，神經網絡估算模塊內部所運行的是現有技術已知的神經網絡算法，通過該算法可以估算出動力電池的荷電狀態，中央處理器對采集到的溫度、電壓、電流進行數據管理，并在數據超出閾值時進行報警，還將所估算出的荷電狀態及采集到的溫度、電流和電壓數據通過通信模塊送入到電動汽車自帶的整車控制單元中進行相關數據的顯示，還可以直接送入參數顯示模塊進行顯示，或者送入數據管理模塊進行數據管理。

與現有技術相比，具有如下特點：。

1、采用神經網絡算法估算動力電池的SOC值，具有適用任何種類的電池且不需要建立具體的電池模型就可精確地、實時地在線檢測電池SOC值的特點，從而為電動汽車的續航里程以及避免動力電池過充和過放電提供了參考依據；

2、采用DSP作為中央處理器，具有運算速度快、精度高、以及存儲空間大等優點；

3、增設的參數顯示模塊可通過LED顯示動力電池的電壓、電流、溫度和動力電池的SOC值，為用戶方便了解動力電池的使用情況，有效的檢測動力電池是否處于健康狀態；

4、通過聲音、燈光閃爍等現象提示用戶動力電池發生故障，通過消音和復位按鈕可以使故障模塊復位和消音；

5、增設的數據管理模塊，可對動力電池的各種參數進行儲存、數據分析和報表打印，供用戶查閱和分析動力電池的歷史使用狀況。

附圖說明

圖1為一種電動汽車動力電池SOC檢測裝置的結構原理框圖；

圖2為參數顯示模塊示意框圖；

圖3為故障報警模塊的示意框圖；