CN100422895C - 一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻度混合动力汽车用的BCM控制器总成，包括一安装在盒体内的数字信号处理器、与该数字信号处理器相连的单体分时采样电路、总电压采样电路、电池组温度采样电路、电池电流采样电路、与该数字信号处理器和以上各电路相连的稳压电源电路，其特征在于：数字信号处理器通过与其连接的CAN通信电路与PC机相连、通过与其连接的串口通信电路和整车通信，并与电池风扇及电池保护继电器的控制电路连接；CAN通信电路包括第一光电隔离芯片、第一驱动芯片；串口通信电路包括第二驱动芯片、第二光电隔离芯片和第三驱动芯片；电池风扇及电池保护继电器的控制电路包括第四驱动芯片和继电器。具有以下优点：实现了混合动力汽车电池充放电的控制管理；能以较高的速度完成控制策略的实施，使动力电池保持在最佳的运行范围内工作；而且结构简单、体积小、操作方便，适合整车安装布置。

Description

一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成
技术领域
本发明涉及汽车电子应用技术，具体涉及一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成。
背景技术
BCM控制器总成—即动力电池管理系统，是混合动力汽车的关键控制部件，其性能的优劣将直接影响整车性能的好坏。现有的动力电池管理系统控制器总成根据混合动力汽车所采用电池组的不同(分为锂电池、镍氢电池等)和整车控制要求的不同而具有不同的特性。如《机电一体化》2004年06期，刊登的“基于单片机及可编程器件的电动汽车电池管理系统”一文中所公开的技术，系统利用了单片机技术设计混合动力汽车动力电池管理系统控制器总成(核心处理器选用西门子公司的C166)，其结构框图如图6所示，它主要包括中央处理系统、显示系统、电池参数传感系统和控制系统，中央处理系统不但要完成制定动力电池运行策略的主要任务，而且对各个子系统进行CAN通信和控制，占用了一定的处理时间，在实现较为复杂的控制策略和通信协议时有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，它能实现混合动力汽车电池充放电的控制管理，使动力电池在最佳的运行范围内工作。
本发明所述的一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，包括一盒体及安装在盒体内的数字信号处理器、与该数字信号处理器相连的单体电压分时采样电路、总电压采样电路、电池组温度采样电路、电池电流采样电路、与该数字信号处理器和以上各电路相连的稳压电源电路，其特征在于：数字信号处理器通过与其连接的CAN通信电路与PC机相连、通过与其连接的串口通信电路和整车通信，并与电池风扇及电池保护继电器的控制电路连接；数字信号处理器通过发送和接收CAN总线上的数据，获取整车控制状态信息，对混合动力车的动力电池工作状态进行判断，并发送电池的工作状态和工作参数，使动力电池按照设定的控制策略在最佳的运行范围内工作。
CAN通信电路，包括第一光电隔离芯片、第一驱动芯片；经过第一驱动芯片MAX232完成了5V电平到标准电平的转换，实现了数字信号处理器DSP与PC机之间稳定而可靠的通信；第一光电隔离芯片6N137的作用是减少外部干扰对数字信号处理器的影响。
串口通信电路，包括第二驱动芯片、第二光电隔离芯片和第三驱动芯片；实现数字信号处理器DSP与整车之间稳定而可靠的CAN通信；
电池风扇及电池保护继电器的控制电路，包括第四驱动芯片和继电器；通过第四驱动芯片74HC244的信号隔离作用，降低了外部信号对数字信号处理器DSP的干扰，并完成了从数字信号处理器DSP与继电器AGY23239的电平转换，继电器AGY23239完成了对数字信号处理器DSP信号的电流放大作用。
所述的一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，与数字信号处理器相连的单体电压分时采样电路，包括第三光电隔离芯片、逻辑可编程器件和线性隔离芯片；通过线性隔离芯片ISO124的信号隔离作用，降低了外部信号对数字信号处理器DSP的干扰，第三光电隔离芯片TLP296和逻辑可编程器件EPM7128LC84-15实现了对单体电压的分时采集。
所述的一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，与数字信号处理器相连的总电压采样电路，包括第四光电隔离芯片和霍尔传感器；霍尔传感器CHV-25P的信号隔离作用，降低了外部信号对数字信号处理器DSP的干扰。
所述的一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，与数字信号处理器相连的电池组温度采样电路，包括数字温度传感器和第五驱动芯片；第五驱动芯片CT3245完成了数字信号处理器DSP和数字温度传感器DS18B20之间不同工作电压的转换，数字温度传感器DS18B20完成了电池温度的采集和A/D转换。
所述的一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，与数字信号处理器相连的电池电流采样电路，包括霍尔电流传感器。霍尔电流传感器的作用是利用霍尔效应检测电路中通过电流的大小。
所述的一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，与数字信号处理器相连的稳压电源电路，包括直流/直流变换模块和SR5D15/100。稳压电源电路其作用是提供5V、12V和15V的工作电压，避免受外界电压波动时对动力电池管理系统控制器总成工作的影响。
在数字信号处理器中设置有控制软件。控制软件包括了硬件驱动、对外信号处理、对外通信三部分，保证了各硬件间的协调工作，确保了对于各种数据的分级处理，并实现了与整车的实时通信。
本发明和已有的相关技术相比具有以下优点：实现了混合动力汽车电池充放电的控制管理；能以较高的速度完成控制策略的实施，使动力电池保持在最佳的运行范围内工作；而且结构简单、体积小、操作方便，适合整车安装布置。
附图说明
图1是本发明的外形示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的电路结构示意图。
图4是设在数字处信号理器中的控制软件流程图。
图5是本发明的技术分解示意框图。
图6为现有的动力电池管理系统控制器总成示意框图。
具体实施方式
参见图1、图2、图3，数字信号处理器2选用Ti公司生产的型号为TMS320LF2407ATi的16位芯片，用于混合动力电池系统的能量管理和系统控制，它通过监测动力电池组的各项工作参数，获取动力电池组状态信息；并完成电池组工作策略的计算。CAN通信电路的第一光电隔离芯片3选用型号为6N137，第一驱动芯片4选用型号为MAX232；串口通信电路的第二驱动芯片5选用型号为PCA82C250，第二光电隔离芯片6选用型号为6N137，第三驱动芯片7选用型号为74HC244；电池风扇及电池保护继电器的控制电路的第四驱动芯片8选用型号为74HC244，继电器9选用型号为AGY23239；
单体电压分时采样电路的第三光电隔离芯片10选用型号为TLP296，逻辑可编程器件11选用型号为EPM7128LC84-15，线性隔离芯片12选用型号为ISO124；总电压采样电路的第四光电隔离芯片13选用型号为TLP296、霍尔传感器14选用型号为CHV-25P；电池组温度采样电路的数字温度传感器15选用型号为DS18B20，第五驱动芯片16选用型号为CT3245；电池电流采样电路的霍尔电流传感器17选用型号为CHB200S；稳压电源电路的直流/直流变换模块18选用型号为SR12S5选用型号为SR12S5，DC/DC器件19选用型号SR5D15/100。
将稳压电源电路与数字信号处理器TMS320LF2407AT相连，并与盒体1上的一接插端口；单体分时采样电路与数字信号处理器TMS320LF2407AT和稳压电源电路与数字信号处理器TMS320LF2407AT相连，并与盒体上的一接插端口连接；总电压采样电路与数字信号处理器TMS320LF2407AT和稳压电源电路相连，并与盒体上的一接插端口连接；电池组温度采样电路与数字信号处理器TMS320LF2407AT和稳压电源电路相连，并与盒体上的一接插端口连接；电池电流采样电路与数字信号处理器TMS320LF2407AT和稳压电源电路相连，并与盒体上的一接插端口连接；
将和PC机相连的CAN通信电路与数字处信号理器TMS320LF2407AT相连、并与盒体上的一接插端口连接；将和整车通信的串口通信电路与数字处信号理器TMS320LF2407AT相连，并与盒体上的一接插端口连接；电池风扇及电池保护继电器的控制电路与数字处信号理器TMS320LF2407AT相连，并与盒体上的一接插端口连接即可。
参见图4、图5，本发明通过监测动力电池组的各项工作参数，获取动力电池组状态信息，并完成电池组剩余电量的估算，其后将电池组状态信息和剩余电量估算结果传递给整车，为动力电池始终在一个良好的工作状态下运行提供保证，并为电池提供过温、过压、过流、欠压等方面的保护。

Claims (2)

1. 一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，包括一盒体(1)及安装在盒体内的数字信号处理器(2)、与该数字信号处理器相连的单体电压分时采样电路、总电压采样电路、电池组温度采样电路、电池电流采样电路、与该数字信号处理器和以上各电路相连的稳压电源电路，其特征在于：数字信号处理器(2)通过与其连接的CAN通信电路与PC机相连、通过与其连接的串口通信电路和整车通信，并与电池风扇及电池保护继电器的控制电路连接；CAN通信电路包括第一光电隔离芯片(3)、第一驱动芯片(4)；串口通信电路包括第二驱动芯片(5)、第二光电隔离芯片(6)和第三驱动芯片(7)；电池风扇及电池保护继电器的控制电路包括第四驱动芯片(8)和继电器(9)；单体电压分时采样电路包括第三光电隔离芯片(10)、逻辑可编程器件(11)和线性隔离芯片(12)；总电压采样电路包括第四光电隔离芯片(13)和霍尔传感器(14)；电池组温度采样电路，包括数字温度传感器(15)和第五驱动芯片(16)；电池电流采样电路，包括霍尔电流传感器(17)。
2. 根据权利要求1所述的一种轻度混合动力汽车用的动力电池管理系统控制器总成，其特征在于：与数字信号处理器(2)相连的稳压电源电路，包括直流/直流变换模块(18)和DC/DC器件(19)。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101834457B (zh) * 2010-04-30 2012-11-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种锂电池管理系统
CN101863254B (zh) * 2010-06-30 2013-04-10 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车电源管理系统及其管理方法
CN102375125B (zh) * 2010-08-10 2014-03-12 威海鹿洲电动汽车研发有限公司 一种智能型电动汽车电池检测器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6118237A (en) * 1998-07-03 2000-09-12 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicular hybrid drive system with battery arctic management
US6225784B1 (en) * 1999-08-27 2001-05-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery control apparatus for battery carried by hybrid vehicle
JP2002291106A (ja) * 2001-03-29 2002-10-04 Mitsubishi Motors Corp 電気自動車のバッテリ充電装置
US20030025479A1 (en) * 2001-08-03 2003-02-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery control system
JP2004140982A (ja) * 2002-10-21 2004-05-13 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車およびその制御方法
CN2869954Y (zh) * 2006-02-16 2007-02-14 北京航空航天大学 一种轻度混合动力汽车用的bcm控制器总成

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6118237A (en) * 1998-07-03 2000-09-12 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicular hybrid drive system with battery arctic management
US6225784B1 (en) * 1999-08-27 2001-05-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery control apparatus for battery carried by hybrid vehicle
JP2002291106A (ja) * 2001-03-29 2002-10-04 Mitsubishi Motors Corp 電気自動車のバッテリ充電装置
US20030025479A1 (en) * 2001-08-03 2003-02-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery control system
JP2004140982A (ja) * 2002-10-21 2004-05-13 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車およびその制御方法
CN2869954Y (zh) * 2006-02-16 2007-02-14 北京航空航天大学 一种轻度混合动力汽车用的bcm控制器总成

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
混合动力汽车电池管理系统研究. 姜久春等.高技术通讯. 2004
混合动力汽车电池管理系统研究. 姜久春等.高技术通讯. 2004 *
混合动力汽车自适应电池组管理系统. 刘均等.仪表技术，第5期. 2005
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燃料电池汽车动力总成控制策略. 钟再敏等.同济大学学报，第32卷第6期. 2004
燃料电池汽车动力总成控制策略. 钟再敏等.同济大学学报，第32卷第6期. 2004 *

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