电动汽车的动力电池管理系统的制作流程
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汽车研发:新能源汽车动力电池热管理系统组成及其设计流程!大家看到美女总会浑身发热,而且还要多看几眼!我不会告诉你:电动汽车也会发热他还经常需要“降降火”!动力电池是电动汽车的能量来源,在充放电过程中电池本身会产生一定热量,从而导致温度上升,而温度升高会影响电池的很多特性参数,如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命。
电池热效应问题也会影响到整车的性能和循环寿命,因此,做好热管理对电池的性能和寿命都十分重要。
今天,漫谈君就从电池热管理系统及设计流程、零部件类型及选型、热管理系统性能及验证等几个方面来和大家聊一聊:动力电池热管理系统Model S电池包一、动力电池管理系统介绍1、电池热量的产生由于电池阻抗的存在,在电池充放电过程中,电流通过电池导致电池内部产生热量。
充放电热量产生原理图如下:2、温度升高对电池寿命的影响温度的升高对电池的日历寿命和循环寿命都有影响。
从上面两个图可以看出,温度对电池的日历寿命有很大的影响。
同样的电芯,在环境温度23℃,6238天后电池的剩余容量为80%,但是电池在55℃的环境下,272天后电池的剩余容量已经达到80%。
温度升高32℃,电芯的日历寿命下降了95%以上。
因此,温度对日历寿命的影响极大,温度越高日历寿命衰退越严重。
从上面两个图可以看出,温度对电池的循环寿命也有很大的影响。
同一款电芯,当剩余容量为90%,25℃温度下输出容量为300kWh,而35℃温度下的输出容量仅为163kWh。
温度上升10℃ ,电芯的循环寿命下降了近50%。
由此可见,温度对电池的循环寿命有很大的影响。
因此,为了电池包性能的最优化,需要热管理系统使电池电芯工作在一个合理的温度范围内。
二、热管理系统的分类及介绍不同的热管理系统,零部件类型的结构不同、重量不同以及系统的成本不同和控制方式不同,使得系统所达到的性能也不相同。
主要有如下五大类:1、直冷系统直冷系统具有系统紧凑、重量轻以及性能好的优点。
纯电动汽车电池管理系统组成及工作模式一、动力蓄电池管理系统简介由于动力电池能量和端电压的限制,电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合,但是由于动力电池特性的非线性和时变性,以及复杂的使用条件和苛刻的使用环境,在电动汽车使用过程中,要使动力电池工作在合理的电压、电流、温度范围内,电动汽车上动力电池的使用都需要进行有效管理,对于镍氢电池和锉离子电池,有效的管理尤其需要,如果管理不善,不仅可能会显著缩短动力电池的使用寿命,还可能引起着火等严重安全事故,因此,动力电池管理系统成为电动汽车的必备装置。
二、动力电池管理系统的主要功能如图4-15所示,常见动力电池管理系统的功能主要包括数据采集、数据显示、状态估计、热管理、数据通讯、安全管理、能量管理(包括动力电池电量均衡功能)和故障诊断,其中前6项为动力电池管理系统的基本功能。
三、动力电池管理系统的组成及工作模式图4-17所示为两种典型的动力电池管理系统方案。
如图4-18所示,高压接触器包括B+接触器、B-接触器、预充接触器、直流转换器(用于向低压电池及车载低压设备供电)接触器及车载充电器接触器。
动力电池管理系统可工作于下电模式、准备模式、放电模式、充电模式和故障处理模式等5种工作模式下。
公众号动力电池BMS①下电模式。
②准备模式。
③放电模式。
④充电模式。
⑤故障模式。
四、动力电池组的均衡充电管理和热管理1、动力电池组均衡充电管理动力电池组均衡充电具有以下3种方式:①充电结束后实现单体电池间的自动均衡,工作原理如图4-19所示。
②充电过程中实现单体电池间的自动均衡,主要有3种方案,如图4-20所示。
③采用辅助管理装置,对单个电池的电流进行调整。
如图4-21所示。
2. 动力电池组的热管理①气体冷却法。
图4-22所示为几种典型的气体冷却方式。
②液体冷却法。
图4-23所示为一种典型的液体冷却系统的构成。
③相变材料冷却法。
④热管冷却法。
⑤带加热的热管理系统。
电动汽车电池管理系统的设计与实现近年来电动汽车的日益普及,为环保事业做出了重要的贡献。
而电动汽车的核心就是电池,是电动汽车最关键的部件之一。
但是电池的性能受到时间和使用环境的影响,因此需要一个电池管理系统,其主要任务是监控电池的电量和状态,以及保护电池的安全性和使用寿命。
本文将介绍电动汽车电池管理系统的设计与实现。
一、电池管理系统的结构电池管理系统的结构分为硬件和软件两个部分。
硬件包括电池管理器、电压采集电路、温度检测电路等;软件包括监控系统、控制系统、通信系统等。
电池管理器是整个系统的核心部件。
它有多个通道,每个通道可以控制一块电池。
此外,电池管理器还有多个传感器,可以监测电池的电压、电流、温度等参数。
电压采集电路可以测量电池的电压值,并将数据传输给电池管理器。
温度检测电路可以测量电池的温度值,并将数据传输给电池管理器。
监控系统是对电池状态进行监控的软件系统。
它可以实时监测电池的电量和状态,并根据不同情况进行报警。
控制系统是控制电池状态的软件系统。
它可以控制电池的充电、放电、保护等操作。
通信系统是用来与汽车控制系统通讯的软件系统。
它可以实现电池状态的远程监控和控制。
二、电池管理系统的设计设计电池管理系统需要考虑多种因素,包括电池类型、使用环境、系统功能和成本等。
以下是设计电池管理系统的过程。
1. 选择适合的电池不同类型的电池具有不同的特点,如容量、寿命、放电速率等,需要根据具体情况进行选择。
例如,锂离子电池具有高能量密度、长寿命、充电快等特点,适合用于电动汽车,而铅酸电池适合用于太阳能电池板。
2. 确定系统功能电池管理系统需要具备的功能包括充电、放电、保护、监控等。
需要考虑具体情况进行选择。
3. 选择合适的传感器传感器是电池管理系统的重要组成部分,它可以监测电池的电量、电流、温度等参数。
选择合适的传感器可以提高电池管理系统的精度和可靠性。
4. 确定控制技术电池管理系统需要控制电池的充电、放电、保护等操作。
电动汽车动力电池管理系统(BMS)设计摘要:本文主要从硬件系统设计、软件系统设计两个方面,对电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)综合设计,进行了深度的分析与研究,以通过不断地实践研究,积极探索出电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)最具高效性的综合设计方案,以充分提升电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)的设计水准,确保电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)各项功能能够满足于电动汽车实际的应用需求,为我国电动汽车行业的长期发展奠定基础。
关键词:电动汽车;动力电池;管理系统(BMS);设计前言:电动汽车(battery electric vehicle;BEV),主要是指以车载类电源为基本动力,利用电机来驱动车轮达到行驶目地,符合于我国安全法规与交管各项规定的车辆。
基于电动汽车有着环保性特征,所以,其在国内的发展前景相对较为良好。
但是,基于国内电动汽车相关技术还处于初步探索阶段,各项技术还不够成熟,若想实现突破性发展还需作出更多的努力。
电动汽车,它与传统汽车最大的不同之处就在于电动汽车内部包含着一种动力的电池。
在一定程度上,通过该动力电池可实现电动汽车节能化、环保化的行使。
那么,为了能够更好地助推我国电动汽车行业的发展,就需从其内部的动力电池入手,对其所在的管理系统(BMS),进行系统化的分析与研究。
从而能够设计出更具有功能特性的动力电池内部管理系统(BMS),为电动汽车提供强大动力电池内部管理系统支持,进一步推动我国电动汽车行业的快速发展,让其可稳步向着新的发展征程迈进。
1、硬件系统设计基于电池组主要是由多节电池的单体并联与串联而成,实现对所有电池单体实时化监控。
因而,如图1所示,电池内部管理系统主要应用了主从结构,以实现灵活性通讯,提升通讯实际速度。
从板均需具有电池单体的温度与电压检测、CAN总线的通讯等各项功能。
图1 BMS系统框图示图1.1 IMCU系统处理器系统处理器主要选用的是Freescale -9S12DT64型号的MCU系统处理器,该型号MCU系统处理器为16位系统的单片机,主要是由CAN系统的总线模块、PWM的调节器(1个)AD的转换器(2个)定时器(1个)外部串口(1个)内部串口(2个)。
纯电动汽车动力电池管理系统工作原理纯电动汽车动力电池管理系统是一个关键的组成部分,它的功能是监控、控制和保护电池,以确保其高效、安全地工作。
这个系统的工作原理可以分为以下几个方面:1. 电池状态监测:动力电池管理系统利用各种传感器和测量设备来监测电池的相关参数。
这些参数包括电池的电压、电流、温度以及其他性能指标。
通过实时监测这些参数,系统可以获取电池的准确状态信息。
2. 状态估计和控制算法:基于电池状态监测数据,动力电池管理系统使用状态估计和控制算法来估计电池的剩余容量、状态和健康状况。
这些算法将传感器数据进行处理和分析,从而提供准确的电池状态信息。
3. 充放电控制:动力电池管理系统通过控制电池的充放电过程来优化电池的性能和寿命。
它可以根据电池的实际情况,调整充电电流和放电电流,以保持电池在安全范围内工作。
此外,系统还可实施动态平衡措施,确保各个电池单体之间的电荷和放电均衡。
4. 温度管理:电池的温度对其性能和寿命有重要影响。
动力电池管理系统通过监测电池的温度,并实施措施来控制温度。
通过这些措施可以防止电池过热或过冷,保持电池在适宜的工作温度范围内。
5. 安全保护机制:动力电池管理系统还具备多种安全保护机制,以防止电池在异常情况下受到损坏或产生危险。
例如,系统可以监测过电流、过压和过温等异常情况,并及时采取措施,如切断电池电源或触发报警系统。
总的来说,纯电动汽车动力电池管理系统通过监测、控制和保护电池实现对电池性能和寿命的优化,并确保电池的安全运行。
这个系统在推动纯电动汽车技术发展和提升用户体验方面起着关键作用。
叙述动力电池管理系统开发的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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一、概述电池管理单元(BMU)是电动汽车中的重要部件,它负责监控和管理电池的充电和放电过程,保障电池的安全和性能稳定。
BMU的工艺流程对于电动汽车的性能和安全有着至关重要的影响,因此对其工艺流程进行深入探讨和分析具有重要意义。
二、BMU的定义和作用1. BMU是电动汽车中集成电池管理系统和车载充电系统的关键部件,它通过监控电池的电压、温度、电流等参数,实现对电池的安全和性能的管理。
2. BMU负责控制电池的充放电过程,保障电池的寿命和安全,并且对电池的状态进行实时监测和故障诊断。
三、BMU的工艺流程1. 原材料采购:BMU的制造需要大量的电子元器件和电池相关的材料,其中包括电池管理芯片、传感器、连接器、线束等。
原材料采购是BMU工艺流程的第一步。
质量和性能稳定的原材料对于BMU的可靠性和稳定性至关重要。
2. 工艺设计:在确定原材料后,需要对BMU的工艺流程进行设计,主要包括电路设计、PCB板设计、外壳设计等。
工艺设计的关键是结合电池的特性和车辆的使用环境,进行全面的考虑和优化。
3. 制造和组装:制造和组装是BMU工艺流程中的关键环节。
在制造过程中,需要对电路板进行焊接和组装,保证各个电子元器件的连接正确可靠。
在组装过程中,需要将电路板、电池和外壳等部件进行组装和调试。
4. 测试和调试:在组装完成后,需要对BMU进行严格的测试和调试。
主要包括功能测试、电气参数测试、通信测试等,确保BMU的各项性能指标符合设计要求。
5. 质量控制:质量控制是BMU工艺流程中的最后一道工序,通过对成品的质量把控,确保BMU的稳定性和可靠性。
四、BMU工艺流程的优化和创新1. 人工智能技术的应用:利用人工智能技术对于BMU的工艺流程进行优化和创新,可以提高制造效率和产品质量。
2. 自动化生产设备的应用:采用自动化生产设备,可以实现对BMU制造过程的全面自动化控制,减少人为因素对产品质量的影响。
3. 环保材料的应用:选择环保材料,对于BMU的性能和安全具有重要意义,对环境也有积极的促进作用。
本技术公开了一种电动汽车电池管理系统和管理方法;所述电池管理系统包括电池模组,所述电池模组与BMS主控芯片相连接,所述电池模组包括电压检测模块、电流检测模块、RTC 检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块,所述电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块均与汽车电池相连接。
本技术的BMS主控芯片与信号接收端的连接为无线、有线双连接,车主即可通过外接终端对信号进行采集,同时也可通过读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口采集数据,使数据不会丢失,进一步提升了汽车电池的管理与监控。
权利要求书1.一种电动汽车电池管理系统,其特征在于:包括电池模组,所述电池模组与BMS主控芯片相连接,所述电池模组包括电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块,所述电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块均与汽车电池相连接;所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块分别用于采集电池充放电时的电压、电流、温度;所述RTC检测模块是通过汽车模组内的晶振电路生成脉冲,产生一个频率较低一点时钟TSC,所述汽车电池在进行充放电时,所述时钟TSC初起时通过RTC检测模块初始化,所述RTC检测模块初始化后的稳定时钟信号用于后续电路的使用;所述CAN检测模块用于检测电池模组内数据采集与通信接口的数据传输,所述漏电检测用于检测汽车电池的电量输出状态以及疏通流向。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统,其特征在于:所述漏电检测模块包括掉电检测、绝缘监测、未接地监测,所述掉电检测用于检测电池的掉电状况,所述绝缘检测检测汽车电池所输送的电量与动力装置所接收电量的关系,所述未接地检测用于检测汽车内部器械运动所产生的静电的输送检测。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统,其特征在于:所述BMS主控芯片包括信号接收模块、云端信息交互模块,所述信号接收模块用于接收电池模组所采集的信息,所述云端信息交互模块用于传输电池模组所采集的信息。
随着能源枯竭和节能产业的发展,社会对环境保护的呼声,使得零排放电动汽车的研究得到了许多国家的大力支持。
电动汽车的各种特性取决于其动力源——电池。
管理可以提高电池效率,保证电池安全运行在最佳状态,延长电池寿命。
1.1电动汽车目前,全球汽车保有量超过6亿辆,汽车的石油消耗量非常大,达到每年6至70亿桶,可占世界石油产量的一半以上。
长期现代化和规模化开采,石油资源逐渐增加。
筋疲力尽的。
电能来源广泛,人们在用电方面积累了丰富的经验。
进入2 1世纪,电能将成为各种地面交通工具的主要能源。
电动汽车的发展是交通运输业和汽车业发展的必然趋势。
由于电动汽车的显着特点和优势,各国都在发展电动汽车。
中国:早在“九五”时期,我国就将电动汽车列为科技产业重大工程项目。
在全市七尾岛设立示范区。
清华大学、华南理工大学、广东汽车改装厂等单位都参与了电动汽车的研发,丰田汽车公司和通用汽车公司提供样车和技术支持在示范区进行测试.德国:吕根岛测试场是德国联邦教育、科学研究和技术部资助的最大的 EV 和 HEV 测试项目,提供 Mercedes-Benz AG、Volkswagen AG、Opel AG、BMW A G 和 MAN Motors 64 辆 EV 和 HEV经公司测试。
法国:拉罗尔市成为第一个安装电动汽车系统的城市,拥有 12 个充电站,其中 3 个是快速充电站。
标致雪铁龙、雪铁龙和标致雪铁龙集团都参与了电动汽车的建设。
日本:在大阪市,大发汽车公司、日本蓄电池公司和大阪电力公司共同建立了EV和HEV试验区。
1.2 电动汽车电池根据汽车的特点,实用的动力电池一般应具有比能量高、比功率高、自放电少、工作温度范围宽、充电快、使用寿命长、安全可靠等特点。
前景较好的是镍氢电池、铅酸电池、锂离子电池、1.3 电池管理系统(BMS)电池能量管理系统是维持供电系统正常应用、保障电动汽车安全、提高电池寿命的关键技术。
可以保护电池的性能,防止单个电池的早期损坏,方便电动汽车的运行,并具有保护和警示功能。
电动汽车动力电池管理系统设计近年来,随着科技的不断发展和环保意识的不断增强,电动汽车作为一种新兴的交通工具越来越受到人们的关注。
而动力电池作为电动汽车的重要组成部分,其管理系统的设计显得尤为重要。
本文将从动力电池管理系统的功能、设计原则以及实现方法等方面进行阐述,为电动汽车动力电池管理系统的设计提供一些参考。
一、动力电池管理系统的功能动力电池管理系统主要具有以下功能:1、充电控制:监控电池的电量,控制充电电压和电流,确保电池的充电过程安全可靠。
2、放电控制:控制电池的输出电量和输出电流,确保电池的放电过程安全可靠。
3、温度控制:监控电池的温度,防止电池过热或过冷。
4、状态估计:对电池的充放电状态、容量、健康状态等进行估计和监控。
5、故障诊断:对电池的故障进行检测和诊断,避免电池事故的发生。
二、动力电池管理系统的设计原则在设计动力电池管理系统时,需要遵循以下原则:1、安全性原则:确保电池的充放电过程安全可靠,防止电池的过充、过放、过热等问题的发生。
2、高效性原则:确保电池的能量利用率最大化,使电池的使用寿命和续航里程更长。
3、可靠性原则:确保电池管理系统的可靠性和稳定性,避免电池管理系统本身故障,导致电池的损坏和事故的发生。
4、可控性原则:确保电池管理系统的可控性和可监控性,使用户可以了解电池的工作状态和健康状况。
三、动力电池管理系统的实现方法为实现电动汽车动力电池的管理系统设计,可以考虑采用以下实现方法:1、硬件实现方法:即通过硬件控制来实现电池的充放电过程的控制和监控。
主要包括控制模块、温度传感器、电流传感器和电压传感器等。
2、软件实现方法:即通过软件控制来实现电池的充放电过程的控制和监控。
主要包括程序设计、电池模型和运算算法等。
3、混合实现方法:即将硬件和软件相结合来实现电池的充放电过程的控制和监控。
主要是通过控制模块和程序算法相结合来实现电池管理系统的设计。
以上是电动汽车动力电池管理系统设计的基本思路和方法。
本技术涉及一种电动汽车的动力电池管理系统,包括一块电池管理系统控制板和若干单体电池信息采集板,电池管理系统控制板和单体电池信息采集板之间通过RS232总线连接,进行信息交互;所述的电池管理系统控制板包括嵌入式处理器、RS232通信模块、CAN总线通信模块、电池组电流采集模块、USB通信模块、触摸屏人机交互模块、以太网通信模块、电池均衡控制模块和声音报警模块;所述的单体电池信息采集板包括嵌入式处理器、数字隔离器、RS232通信模块、单体电池电压采集模块和单体电池温度采集模块;采取模块化设计,安装连接方便;电压、电流采集精度高,电池剩余电量估计精确;具有电池均衡功能,防止电池过充过放;延长动力电池使用寿命。
技术要求1.一种电动汽车的动力电池管理系统,其特征在于包括一块电池管理系统控制板和若干单体电池信息采集板,电池管理系统控制板和单体电池信息采集板之间通过RS232总线连接,进行信息交互;所述的电池管理系统控制板包括嵌入式处理器、RS232通信模块、CAN总线通信模块、电池组电流采集模块、USB通信模块、触摸屏人机交互模块、以太网通信模块、电池均衡控制模块和声音报警模块;嵌入式处理器对RS232通信模块、电池组电流采集模块、CAN总线通信模块、USB通信模块、触摸屏人机交互模块、以太网通信模块、声音报警模块和电池均衡控制模块进行控制,采集电池总线电流,并通过RS232通信接口与电池信息采集板通信,获知电池组中每节电池的电压、温度信息,利用这些信息估计电池组的剩余电量,实现对电池状态的分析,对电池组的充电、放电过程进行监控和安全管理,对电池组进行均衡管理;CAN总线通信模块用于和车辆控制器通信,把检测到的电池状态传送给车辆控制器,便于车辆控制器对电池进行监控管理;电池组电流采集模块主要采集电池组的总线电流;USB通信模块可与电脑通信,可把检测到的电池状态传送到电脑进行数据存储、数据处理,图形化表格化显示;触摸屏人机交互模块和触摸屏连接,可以直观显示检测到的电池状态;以太网通信模块可以和以太网连接,把检测到的电池状态通过有线或无线网络WIFI传送到服务器端,便于服务器进行远程监控;电池均衡控制模块和电池均衡电路连接,在嵌入式处理器控制下根据电池状态对电池组进行均衡管理;声音报警模块在电池管理系统控制板监控到电池组过充、过放或者温度过高等非正常工作状态下进行声音报警,提醒用户注意,及时处理;所述的单体电池信息采集板包括嵌入式处理器、数字隔离器、RS232通信模块、单体电池电压采集模块和单体电池温度采集模块;单体电池信息采集板接到电池组每节电池的正负极,温度传感器安装到电池的正极或负极的接线端子上,对单体电池的电压、温度进行采集,并把采集到的电池信息通过数字隔离器后通过RS232总线上传给电池管理系统控制板;数字隔离器实现单体电池信息采集板和电池管理系统控制板的电气隔离。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的动力电池管理系统,其特征在于所述的嵌入式处理器由ARM处理器或者DSP或单片机构成。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车的动力电池管理系统,其特征在于所述的CAN总线通信模块也可与配有CAN总线接口的充电设施通信,便于充电设施监测电池组的充电状态。
技术说明书一种电动汽车的动力电池管理系统技术领域本技术属于电动汽车能量管理技术领域,具体涉及一种电动汽车动力电池管理技术。
背景技术在电动汽车中动力电池占据着重要的位置,是电动汽车的动力源泉,如何有效地利用电池的能量提高汽车行驶里程,延长电池的寿命是电池管理系统的关键问题。
动力电池管理系统的性能对电动汽车的行驶里程、使用成本、节能和安全性至关重要。
目前国内外对于电池管理系统的研究越来越重视,技术越来越多。
现有的电池管理系统的技术特点有:荷电状态估计精度不够。
电池之间的均衡多采用外部独立平衡充电方式,接线、操作复杂,无法实现电动汽车大电流快速充电,不利于电动汽车的推广。
不能根据当前的荷电状态值确定合理可行的充电电流,这样容易造成电池的过充或无法充满等现象,不利于延长电池的寿命。
电池管理系统对于电池组的检测和维护缺乏可预测性、无法预测电池组中单体电池的健康状态,不利于电池组的调试及维护。
本技术结合电动汽车特点,将电动汽车动力电池作为重点研究对象,使电池处于最佳工作状态,充分发挥电池的功能,延长电池使用寿命,降低电动汽车的使用维护成本。
技术内容要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处,本技术提出一种电动汽车的动力电池管理系统。
采取模块化设计,安装连接方便;电压、电流采集精度高,电池剩余电量估计精确;具有电池均衡功能,防止电池过充过放;延长动力电池使用寿命。
技术方案一种电动汽车的动力电池管理系统,其特征在于包括一块电池管理系统控制板和若干单体电池信息采集板,电池管理系统控制板和单体电池信息采集板之间通过RS232总线连接,进行信息交互;所述的电池管理系统控制板包括嵌入式处理器、RS232通信模块、CAN总线通信模块、电池组电流采集模块、USB通信模块、触摸屏人机交互模块、以太网通信模块、电池均衡控制模块和声音报警模块;嵌入式处理器对RS232通信模块、电池组电流采集模块、CAN总线通信模块、USB通信模块、触摸屏人机交互模块、以太网通信模块、声音报警模块和电池均衡控制模块进行控制,采集电池总线电流,并通过RS232通信接口与电池信息采集板通信,获知电池组中每节电池的电压、温度信息,利用这些信息估计电池组的剩余电量,实现对电池状态的分析,对电池组的充电、放电过程进行监控和安全管理,对电池组进行均衡管理;CAN总线通信模块用于和车辆控制器通信,把检测到的电池状态传送给车辆控制器,便于车辆控制器对电池进行监控管理;电池组电流采集模块主要采集电池组的总线电流;USB通信模块可与电脑通信,可把检测到的电池状态传送到电脑进行数据存储、数据处理,图形化表格化显示;触摸屏人机交互模块和触摸屏连接,可以直观显示检测到的电池状态;以太网通信模块可以和以太网连接,把检测到的电池状态通过有线或无线网络WIFI传送到服务器端,便于服务器进行远程监控;电池均衡控制模块和电池均衡电路连接,在嵌入式处理器控制下根据电池状态对电池组进行均衡管理;声音报警模块在电池管理系统控制板监控到电池组过充、过放或者温度过高等非正常工作状态下进行声音报警,提醒用户注意,及时处理;所述的单体电池信息采集板包括嵌入式处理器、数字隔离器、RS232通信模块、单体电池电压采集模块和单体电池温度采集模块;单体电池信息采集板接到电池组每节电池的正负极,温度传感器安装到电池的正极或负极的接线端子上,对单体电池的电压、温度进行采集,并把采集到的电池信息通过数字隔离器后通过RS232总线上传给电池管理系统控制板;数字隔离器实现单体电池信息采集板和电池管理系统控制板的电气隔离。
所述的嵌入式处理器由ARM处理器或者DSP或单片机构成。
所述的CAN总线通信模块也可与配有CAN总线接口的充电设施通信,便于充电设施监测电池组的充电状态。
有益效果本技术提出的一种电动汽车的动力电池管理系统,采取模块化设计,安装连接方便;可对电池组中的单体电池的运行状态进行实时监控,电压、电流采集精度高,电流采样精度±0.5A(充放电电流范围0-100A),电压采样精度10mV(电压范围0-20V),温度采集精度±1℃(温度范围0-80℃);电池剩余电量估计精确,估计精度≤5%;具有电池均衡功能,防止电池过充过放,延长电池使用寿命。
配备CAN总线通信接口,可与车辆控制器或行车电脑进行通信控制,实现电动汽车的能量管理;与配有CAN总线接口的充电机或充电桩进行信息交互,实时监控充电状态,实现快速安全充电。
附图说明图1电池管理系统示意图图2电池管理系统控制板电路图图3单体电池信息采集板电路图具体实施方式本技术提供一种能检测电池组充放电电流,检测电池组单体电池电压、温度,具有电池剩余电量估计,对电池组进行均衡的动力电池管理系统。
该动力电池管理系统主要由一块电池管理系统控制板和若干单体电池信息采集板构成(电池信息采集板的数量由串联电池的数量决定)。
两者之间通过RS232总线连接,进行信息交互。
电池管理系统控制板由嵌入式处理器、RS232通信模块、CAN总线通信模块、电池组电流采集模块、USB通信模块、触摸屏人机交互模块、以太网通信模块、电池均衡控制模块构成、声音报警模块。
电池管理系统控制板中的嵌入式处理器由ARM处理器构成(也可由DSP或单片机构成),它对RS232通信模块、电池组电流采集模块、CAN总线通信模块、USB通信模块、触摸屏人机交互模块、以太网通信模块、声音报警模块、电池均衡控制模块进行控制,采集电池总线电流,并通过RS232通信接口与电池信息采集板通信,获知电池组中每节电池的电压、温度信息,利用这些信息估计电池组的剩余电量,实现对电池状态的分析,对电池组的充电、放电过程进行监控和安全管理,对电池组进行均衡管理。
CAN总线通信模块用于和车辆控制器通信,可把检测到的电池状态(电池电压、充放电电流、温度和剩余电量)传送给车辆控制器,便于车辆控制器对电池进行监控管理。
CAN总线通信模块也可与配有CAN总线接口的充电设施通信,便于充电设施监测电池组的充电状态。
电池组电流采集模块主要采集电池组的总线电流。
USB通信模块可与电脑通信,可把检测到的电池状态(电池电压、充放电电流、温度和剩余电量)传送到电脑进行数据存储、数据处理,图形化表格化显示。
触摸屏人机交互模块和触摸屏连接,可以直观显示检测到的电池状态(电池电压、充放电电流、温度和剩余电量)。
以太网通信接口可以和以太网连接,可以把检测到的电池状态(电池电压、充放电电流、温度和剩余电量)通过有线或无线网络(WIFI)传送到服务器端,便于服务器进行远程监控。
电池均衡控制模块和电池均衡电路连接,在嵌入式处理器控制下根据电池状态对电池组进行均衡管理。
声音报警模块在电池管理系统控制板监控到电池组过充、过放或者温度过高等非正常工作状态下进行声音报警,提醒用户注意,及时处理。
单体电池信息采集板由嵌入式处理器、数字隔离器、RS232通信模块、单体电池电压采集模块、单体电池温度采集模块构成。
单体电池信息采集板接到电池组每节电池的正负极,温度传感器安装到电池的正极或负极的接线端子上,对单体电池的电压、温度进行采集,并把采集到的电池信息通过数字隔离器后通过RS232总线上传给电池管理系统控制板。
数字隔离器实现单体电池信息采集板和电池管理系统控制板的电气隔离。
结合附图对实施例进行进一步的说明:如图1-3所示一种用于电动汽车的动力电池管理系统。
该动力电池管理系统运用在电动汽车上,电动汽车动力电池包中单体动力电池标称电压12V,容量120AH,12只单体电池串联组成动力电池组,本技术的动力电池管理系统对该电池组进行管理。