CN102555828A - 电动汽车电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种电动汽车电池管理系统，包括核心的数据采集及保护中心控制单元(3)采集直流电源(1)的参数信息，同时采集霍尔器件(5)的参数信息通过均衡管理模块(4)进行直流电源(1)的参数控制与管理，同时保险丝(6)和主转换开关(7)作为安全管理单元，数据采集及保护中心控制单元(3)接受通讯单元(9)转接的告警单元信息。该系统可以充分发挥电池的能力和延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车电池管理系统，属于车载电子技术领域。
背景技术
随着能源紧缺、石油涨价、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源的开发利用越来越被各国政府所重视。在新能源体系中，电池系统是其中不可或缺的重要组成部分。近年来，以锂电池为动力的电动自行车、混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等受到了市场越来越多的关注。动力电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。其中锂电池以高能量密度、高重复循环使用次数、重量轻以及绿色环保等优势越来越受到人们的关注，所以在手机、笔记本电脑、电动工具等便携式手持设备中已经得到广泛的应用，并已经开始进入电动车、电动汽车等大功率的应用中，成为全球电动汽车发展的热点。
但是由于锂电池在加热、过充/过放电流、振动、挤压等滥用条件下可能导致电池寿命缩短以致损坏，甚至会发生着火、爆炸等事件，因此安全性问题成为动力锂电池商业化推广的主要制约因素。安全型、低成本、长寿命锂离子电池的安全标准、安全评价方法、电池制造过程的安全与可靠性控制以及通过正负极材料、电解质与隔膜优选改善电池安全与可靠性是实现确保大型动力锂离子电池安全可靠，实用化的关键。而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种新型电动汽车电池管理系统。电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起，对电池的电压、电流、温度进行时刻检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，报告SOC&SOH状态，还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程、以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通讯。
电池管理系统的基本功能：
1)监测单体电芯的工作状况，例如单体电池电压、工作电流、环境温度等。2)保护电池，避免电池工作在极端的条件下发生电池寿命缩短，损坏，甚至发生爆炸、起火等危害人身安全的事故。
电池管理系统具备以下电路保护功能：过压和欠压保护、过流和短路保护、过高温和过低温保护、为电池提供多重保护以提高保护和管理系统的可靠性(硬件执行的保护具有高可靠性、软件执行的保护具有更高的灵活性、管理系统关键元器件失效的保护为用户提供第三重保护)。这些功能可以满足大部分手机电池、电动工具和电动自行车应用的需要。
电动汽车电池集成系统是一个开放的动力系统，它通过汽车级CAN总线进行通信，和车辆管理系统、充电机、电机控制器协同工作。做到实现高速数据采集和高可靠性、汽车级CAN总线通讯、高抗电磁干扰的能力(最高级别的EMI/EMC要求)、在线诊断功能。
其主要功能为：电池电压和温度等信息的高速采集；实现电池高效率均衡，充分发挥电池集成系统的容量从而提高电池集成系统的寿命，同时减小热量的产生；电池的健康状况和剩余电量的估算和显示；高可靠的通讯协议(汽车级CAN通讯网络)；动力总成技术要保证电池发生任何安全使用的前提下，充分发挥电池的潜力，保证电池的性能，提高电池的寿命；电池的温度和散热管理，是电池系统工作在温度相对稳定的环境条件；漏电检测以及复杂的地线设计。
附图说明
图1为电动汽车电池管理系统示意图。直流电池-1；电池管理系统-2；数据采集及保护中心控制单元-3；均衡管理模块-4；霍尔器件-5；保险丝-6；主转换开关-7；主转换开关控制单元-8；通讯单元-9；告警单元-10。
具体实施方式
电池管理提供中包括核心的数据采集及保护中心控制单元3采集直流电源1的参数信息，同时采集霍尔器件5的参数信息通过均衡管理模块4进行直流电源1的参数控制与管理，同时保险丝6和主转换开关7作为安全管理单元，数据采集及保护中心控制单元3接受通讯单元9转接的告警单元信息。
电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起，对电池的电压、电流、温度进行时刻检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，报告SOC&SOH状态，还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程、以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通讯。
电池管理系统的基本功能：
1)监测单体电芯的工作状况，例如单体电池电压、工作电流、环境温度等。2)保护电池，避免电池工作在极端的条件下发生电池寿命缩短，损坏，甚至发生爆炸、起火等危害人身安全的事故。
电池管理系统具备以下电路保护功能：过压和欠压保护、过流和短路保护、过高温和过低温保护、为电池提供多重保护以提高保护和管理系统的可靠性(硬件执行的保护具有高可靠性、软件执行的保护具有更高的灵活性、管理系统关键元器件失效的保护为用户提供第三重保护)。这些功能可以满足大部分手机电池、电动工具和电动自行车应用的需要。
电动汽车电池集成系统是一个开放的动力系统，它通过汽车级CAN总线进行通信，和车辆管理系统、充电机、电机控制器协同工作。做到实现高速数据采集和高可靠性、汽车级CAN总线通讯、高抗电磁干扰的能力(最高级别的EMI/EMC要求)、在线诊断功能。
其主要功能为：电池电压和温度等信息的高速采集；实现电池高效率均衡，充分发挥电池集成系统的容量从而提高电池集成系统的寿命，同时减小热量的产生；电池的健康状况和剩余电量的估算和显示；高可靠的通讯协议(汽车级CAN通讯网络)；动力总成技术要保证电池发生任何安全使用的前提下，充分发挥电池的潜力，保证电池的性能，提高电池的寿命；电池的温度和散热管理，是电池系统工作在温度相对稳定的环境条件；漏电检测以及复杂的地线设计。
由于电动汽车中电池的分布环境非常复杂，处于高压大功率的工作状态，对EMI/EMC要求非常高，这就为电池管理系统的设计带来了更大的挑战。
由于电动车电池系统是由成百上千个电芯单元集成，考虑到汽车的空间、重量的分配和安全的要求，这些电芯单元被划分成标准的电池模块，分布在汽车底盘不同的位置，由动力总成和中央处理单元统一管理；每个标准电池模块也是有多个电芯通过并联和串联组成，由模块的电控单元进行管理，通过CAN总线把电池模块的信息汇报给中央处理器和动力总成单元，中央处理器和动力总成单元把这些信息经过处理以后，把最终的有关集成系统的信息如剩余电量、健康状况以及电池的能力相关信息等通过CAN总线汇报给车辆管理系统。电动汽车电池系统的层次化，模块化的设计就要求电池管理系统设计的层次化、模块化。
集成芯片的解决方案对提高系统的可靠性，降低成本具有十分重要的作用，他是电池集成技术中硬件设计技术的核心。
Claims (2)
1.一种电动汽车电池管理系统，包括核心的数据采集及保护中心控制单元(3)采集直流电源(1)的参数信息，同时采集霍尔器件(5)的参数信息通过均衡管理模块(4)进行直流电源(1)的参数控制与管理，同时保险丝(6)和主转换开关(7)作为安全管理单元，数据采集及保护中心控制单元(3)接受通讯单元(9)转接的告警单元信息。
2.如权利要求1所述的电动汽车电池管理系统，其特征在于采用模块化、集成化的设计方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105952099A CN102555828A (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 电动汽车电池管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105952099A CN102555828A (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 电动汽车电池管理系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102555828A true CN102555828A (zh) | 2012-07-11 |
Family
ID=46402909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105952099A Pending CN102555828A (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 电动汽车电池管理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102555828A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106712126A (zh) * | 2015-07-22 | 2017-05-24 | 上海蓝诺新能源技术有限公司 | 汽车及其电池系统 |
| CN108674235A (zh) * | 2018-06-10 | 2018-10-19 | 宁波市鄞州智伴信息科技有限公司 | 新能源汽车充电调度系统 |
| CN110843534A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-28 | 江西优特汽车技术有限公司 | 一种采集电路防短路的保护方法 |
| CN114347855A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-04-15 | 深圳摩吉智行科技有限公司 | 一种基于soc、soh判定电动两轮车续航里程的方法及装置 |
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2010
- 2010-12-20 CN CN2010105952099A patent/CN102555828A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106712126A (zh) * | 2015-07-22 | 2017-05-24 | 上海蓝诺新能源技术有限公司 | 汽车及其电池系统 |
| CN108674235A (zh) * | 2018-06-10 | 2018-10-19 | 宁波市鄞州智伴信息科技有限公司 | 新能源汽车充电调度系统 |
| CN110843534A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-28 | 江西优特汽车技术有限公司 | 一种采集电路防短路的保护方法 |
| CN114347855A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-04-15 | 深圳摩吉智行科技有限公司 | 一种基于soc、soh判定电动两轮车续航里程的方法及装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120711 |