[實用新型]一種鋰離子動力電池管理系統

有效

• 申請號: 201520969982.5
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN205178581U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 王濤;王金國;王惠雪;張慶培;佟雅靜;李志遠
• 申請（專利權）人: 河北大學;保定奧奇機電科技服務有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/04;H01M10/48
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 胡素梅;胡澎

技術領域

本實用新型涉及一種電池管理系統，具體地說是一種鋰離子動力電池管理系統。

背景技術

具有低噪聲、零排放和節能等優點的純電動汽車，是汽車產業發展的趨勢。由于受 到當前電池本體技術的影響，純電動汽車的車載能量有限，其行駛里程遠達不到燃油車的 水平，而優秀的能量管理系統控制策略，可在一定程度上解決這個瓶頸問題。目前主要的控 制策略有兩種：一是降低整車能量使用率法，只保留車輛行駛必需的高壓負載，把有限的功 率全部分配到驅動系統；二是提高電池使用效率法，它通過熱管理系統的使用，一直把電池 控制在高效能區間。對于方法一，雖然可以最大程度上節約行車過程中的電能消耗，但由于 缺少電池熱管理系統，長時間的高溫會加速電池的老化，從而影響整車的經濟性能。對于方 法二，最常用的是門限值控制法，它雖然控制策略簡單穩定，但由于控制規則固定，不能最 優地解決功率分配問題，從而影響整車的動力性能。

實用新型內容

本實用新型的目的就是提供一種鋰離子動力電池管理系統，該系統能夠對鋰離子 動力電池進行安全監控和有效管理，從而提高電池的使用效率，進一步提高電池的可靠性， 延長其使用壽命。

本實用新型是這樣實現的：一種鋰離子動力電池管理系統，包括：

SOC檢測模塊，與單片機相接，用于檢測鋰離子動力電池的剩余電荷量；

電壓檢測模塊，與單片機相接，用于檢測鋰離子動力電池中各單個電池的電壓，并 將所檢測到的電壓發送至單片機；

均衡電路模塊，與單片機相接，用于在單片機的控制下，在鋰離子動力電池中某單 個電池電壓與其他電池電壓不一致時，對該單個電池的電壓進行調整以使所有電池電壓保 持一致；

溫度傳感器，與單片機相接，用于采集鋰離子動力電池的溫度，并將所采集到的溫 度傳送至單片機；

溫控模塊，與單片機相接，用于在單片機的控制下，對鋰離子動力電池進行制冷或 加熱操作；

單片機，分別與所述SOC檢測模塊、所述電壓檢測模塊、所述均衡電路模塊、所述溫 度傳感器、所述溫控模塊和顯示器相接，用于接收所檢測到的鋰離子動力電池的相關參數 信號并發送相應的控制指令；

顯示器，與所述單片機相接，用于對所檢測到的鋰離子動力電池的相關參數進行 顯示；以及

電源模塊，用于為所述SOC檢測模塊、所述電壓檢測模塊、所述溫控模塊和所述單 片機提供+5V的工作電壓。

所述電源模塊包括三端集成穩壓器，所述穩壓器的輸入端連接外部電源，所述穩 壓器的輸出端輸出+5V的穩定電壓，所述穩壓器的接地端接地線；在所述穩壓器的輸入端與 其接地端之間接有相互并聯的兩個濾波電容，在所述穩壓器的輸出端與其接地端之間也接 有相互并聯的兩個濾波電容。

所述穩壓器的輸入端所連接的外部電源的電壓為7.2V~35V。

所述SOC檢測模塊包括CS5460A芯片，所述CS5460A芯片的正向電壓輸入端和其反 向電壓輸入端經分壓電路后分別與鋰離子動力電池中串聯電池組的兩端相接，所述 CS5460A芯片的正向電流輸入端和其反向電流輸入端經分流器與鋰離子動力電池中串聯電 池組的輸出干路相接；所述CS5460A芯片的串行數據輸入端和其串行數據輸出端均與所述 單片機相接；在所述CS5460A芯片的晶振輸入端和其晶振輸出端之間接有4.096MHz的晶振。

所述電壓檢測模塊的具體結構是：在鋰離子動力電池的各單個電池的兩端分別連 接有一個邏輯開關，每一電池兩端的兩個邏輯開關分別接到差分放大器的兩個輸入端，所 述差分放大器的輸出端經模數轉換器后與單片機相接，所述差分放大器用于采集單個電池 兩端的模擬電壓信號，所采集到的模擬電壓信號經模數轉換器轉換為數字電壓信號后發送 至單片機。