[發(fā)明專利]一種依碰撞信號控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310288147.0
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103786583A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 劉飛;文鋒;阮旭松;黃永昌
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市億能電子有限公司
• 主分類號: B60L3/04
• 分類號: B60L3/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 常躍英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

目前市場上所運行的電動汽車的動力電池管理系統(tǒng)絕大部分是沒有汽車碰撞信號檢測功能的，當汽車發(fā)生碰撞時，動力電池管理系統(tǒng)是不能及時對車輛碰撞故障進行感知，這可能會導致車輛漏電起火，或者車體帶電導致車上人員觸電造成進一步傷害，從而加大了人在車輛上的危險性。專利號為201220492764.3的中國發(fā)明專利公開了一種新能源乘用車高壓碰撞安全系統(tǒng)，包括整車控制器、電機控制器、電池管理器和直流轉(zhuǎn)換器，所述整車控制器通過高速CAN總線與電池管理其和電機控制器連接，電機控制器上串聯(lián)有動力電池，電機控制器與動力電池之間并聯(lián)有直流轉(zhuǎn)換器和電容，所述電池管理器上串聯(lián)有主接觸器和負極接觸器，主接觸器與車輛上的慣性開關(guān)連接，慣性開關(guān)與外部電源及整車控制器連接。該發(fā)明中由整車控制器進行碰撞檢測,發(fā)生碰撞時通過慣性開關(guān)直接斷開主接觸器，確保了發(fā)生碰撞時動力電池的斷開，提高了系統(tǒng)高壓直接斷開的可靠性。但是該發(fā)明中需額外增加多個硬件電路，電路繁瑣則增加了工作的故障率，且成本較高。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種依碰撞信號控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)，用于實現(xiàn)電動汽車發(fā)生碰撞時的對高壓電池系統(tǒng)的安全防護。?

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種依碰撞信號控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)，包括主控單元及與主控單元連接的電池電壓信號檢測單元、輸出單元，所述輸出單元包括分別串聯(lián)在動力電池組正、負輸出總線上的總正、總負接觸器；所述主控單元還與安全氣囊信號輸出端連接，用以實時監(jiān)控安全氣囊輸出信號。?

具體是對安全氣囊輸出信號的周期進行檢測，檢測判斷方式如下：所述主控單元對安全氣囊輸出信號進行周期性檢測,如安全氣囊輸出信號周期在設定值范圍內(nèi)時,判斷汽車未發(fā)生碰撞，輸出單元工作，動力電池組正常輸出；如安全氣囊輸出信號周期小于設定值十倍以下范圍時,則判斷汽車發(fā)生碰撞，安全氣囊啟動,?電池管理系統(tǒng)控制斷開動力電池組輸出單元的總正、總負接觸器，斷開動力電池組的高壓輸出。?

優(yōu)選的，判斷汽車發(fā)生碰撞時，還包括斷開動力電池組的內(nèi)部接觸器，切斷內(nèi)部單體電池之間的串聯(lián)連接的步驟。?

?優(yōu)選的，所述電池管理系統(tǒng)忽略檢測到的第一個半周期信號。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著的有益效果：（1）本發(fā)明當電動汽車在發(fā)生碰撞后，電池管理系統(tǒng)（BMS）會切斷電池組高壓輸出，避免因為電池組高電壓對駕乘人員造成二次電傷害，提高了電動汽車的安全性；（2）當電動汽車發(fā)生碰撞后，由于BMS把電池組內(nèi)部串聯(lián)的單體電池切斷，降低了汽車發(fā)生燃燒和電池短路的可能性，降低了車主的財產(chǎn)損失。?

另外本發(fā)明幾乎不需增加額外的硬件設施，簡單易行，成本低，工作可靠性高。?

具體實施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步闡述。?

本發(fā)明所述的電池管理系統(tǒng)BMS，通過實時檢測汽車安全氣囊輸出的方波信號，即碰撞信號，對電池組輸出及內(nèi)部連接進行控制，實現(xiàn)安全防護。?

所述電池管理系統(tǒng)包括主控單元及與主控單元連接的電池電壓信號檢測單元、輸出單元，所述輸出單元包括分別串聯(lián)在動力電池組正、負輸出總線上的總正、總負接觸器。所述電池管理系統(tǒng)的安全防護的控制流程如下：?

?汽車啟動時，BMS就開始檢測，為了檢測的準確性,檢測到的第一個半周期信號無效，例如檢測到的第一個信號為低電平信號，那么至到該低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖叫盘枙r，BMS才認為其是有效信號，開始計時,同時備份該高電平信號，保證系統(tǒng)判斷的準確性，當此高信號變?yōu)榈碗娖綍r為止，記錄該高電平信號持續(xù)時間△T高=t1；當BMS檢測到信號變?yōu)榈碗娖綍r，BMS重新開始計時，同時備份該低電平信號，至該低信號變?yōu)楦唠娖綍r為止，記錄低電平信號持續(xù)時間△T低＝t2。為了能及時判斷車輛故障的發(fā)生和安全性，主控單元對碰撞信號是周期性檢測的，檢測時間周期一般為幾十至幾百毫秒。

當汽車未發(fā)生碰撞時，安全氣囊沒有啟動：t=△T1+△T2,根據(jù)各種不同車型t一般在150-250ms之間均為正常狀態(tài),該周期可根據(jù)信號發(fā)生器改變。?

當汽車發(fā)生碰撞后，安全氣囊啟動：t=△T1+△T2，根據(jù)各種不同車型t一般在15-25ms之間均表示安全氣囊已啟動，同樣，該周期也可根據(jù)信號發(fā)生器改變。?