[發明專利]一種電動汽車電源監控及能源管理系統

在審

• 申請號: 201810555456.2
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108710084A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 王澤霖
• 申請（專利權）人: 王澤霖
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電動汽車電源監控及能源管理系統，其特征在于，包括如下：

電池狀態檢測模塊，用于單體電池電壓檢測電路、電池組總電壓檢測電路、充放電電流檢測電路和電池溫度檢測電路；

狀態參數采集模塊，用于采樣信號調理以及電壓電流轉換；

狀態評估模塊，用于電池荷電狀態、續航里程準確估計步驟、電池健康狀況診斷步驟；

數據記錄模塊，用于電池狀態參數記錄步驟、充放電次數統計步驟、續航里程統計步驟及使用習慣；

數據顯示模塊，用于安全運行監控步驟、電池健康狀態顯示步驟及剩余電池容量。

2.根據權利要求1所述的一種電動汽車電源監控及能源管理系統，其特征在于：所述電池狀態檢測模塊中包含單體電池電壓檢測電路、電池組總電壓檢測電路、充放電電流檢測電路和電池溫度檢測電路；

所述單體電池電壓檢測電路：采用主從控制方式，最大支持96個檢測點，分為8個組件，每個組件采用LTC6802采集12節單體電池的電壓，通過一個電平移位串行接口在13ms內完成對所有電池電壓的檢測；

所述電池組總電壓檢測電路：采用LV25-P電壓傳感器，在芯片前增加電容進行濾波，減小電壓突變對系統的造成的沖擊：電壓采集誤差低于5mV；

所述充放電電流檢測電路：采用HTB300-P電流傳感器，通過霍爾元件電流量轉換成電壓量，經過A/D轉換，傳輸到主控芯片，根據輸出的模擬電壓與輸入電流之間的線性關系，將電壓信號轉換成系統所檢測到的電流信號；

所述電池溫度檢測電路：采用NTC10K熱敏電阻，設計8個溫度值測量點，8個熱敏電阻分布于電池的表面與電池之間；外接一個10K的上拉電阻與10K的熱敏電阻相互配合分壓，使輸出的電壓信號具有較高的精度，采樣精度為1%。

3.根據權利要求1所述的一種電動汽車電源監控及能源管理系統，其特征在于：所述狀態參數采集模塊中包含采樣信號調理電路以及電壓電流轉換電路；

所述采樣信號調理電路，采用TLC2272放大器構成一個二階有源低通濾波器，濾除高于3kHz的高頻電磁和數字干擾信號。

4.根據權利要求1所述的一種電動汽車電源監控及能源管理系統，其特征在于：所述狀態評估模塊中包含電池荷電狀態評估步驟、續航里程準確估計步驟和電池健康狀況診斷步驟；

所述電池荷電狀態評估步驟，采用神經網絡算法，將單體電池電壓、電池總電壓、充放電電流、電池溫度、電池組內阻的瞬時數據形成輸入層，自動歸納規則成隱含層j，再通過系統模型的輸出層收斂和優化形成瞬時SOC；

所述續航里程準確估計步驟，采用神經網絡算法，將SOC結果、歷史記錄使用習慣、近期使用習慣以及電池健康狀況作為輸入層，構建預測估計模型，輸出結果；

所述電池健康狀況診斷步驟，采用模糊綜合評價，根據電池狀態參數、使用習慣、出廠參數建立評價層，并根據評價層建立評價指標層，并采用專家打分法確定各指標的權重，最后獲得模糊綜合評價結果；

電池狀態參數：包括單體電池電壓、電池總電壓、充放電電流、電池溫度、內阻；

使用習慣：包括SOC結果、歷史記錄使用習慣、近期使用習慣、充放電時間；

出廠參數：包括使用時間、電池容量、質量等級；

評價層：包括電池狀態參數、使用習慣、出廠參數；

評價指標層：包括單體電池電壓、電池總電壓、充放電電流、電池溫度、內阻、SOC結果、歷史記錄使用習慣、近期使用習慣、充放電時間；使用時間、電池容量、質量等級。

5.根據權利要求1所述的一種電動汽車電源監控及能源管理系統，其特征在于：所述數據記錄模塊中包含電池狀態參數記錄步驟、充放電次數統計步驟、續航里程統計步驟、使用習慣記錄步驟；

所述電池狀態參數記錄步驟：記錄單體電池電壓、電池總電壓、充放電電流、電池溫度、內阻的歷史測量數據，并按照一次充放電為一個記錄周期，保留近5次記錄查詢功能，超過5次的按照平均值法記錄為歷史數據，并作為近期數據的對比；

續航里程統計步驟，根據兩次充電時間節點，按照日期分別記錄電動車行駛里程、電池使用情況；

所述使用習慣記錄步驟，根據系統檢測電池電流以及電動車車速，記錄使用過程中急加速、平穩行駛、急剎車信息。