CN106740132B - 一种电动汽车锂电池智能监控管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车锂电池智能监控管理系统，其特征在于，包括显示单元、主控制器模块、检测模块、电池箱，检测模块所述检测模块包括电流检测、电压检测、温度采集、漏电检测、内阻检测电路和SOC值，用于检测每个电池组的电流、电压、温度、漏电情况、电池内阻和SOC值，并将这些信息汇总通过CAN总线传输给分控制器模块，若主控制器模块包括充放电均衡控制模块、阈值判断模块、报警模块、定位模块和充电桩探测模块针对电池组进行监控管理，并根据用电量和续航能力估算附近的充电桩，避免电动汽车因没电而滞留在路途中。

Description

一种电动汽车锂电池智能监控管理系统
技术领域
本发明涉及电动汽车电池管理领域，具体涉及一种电动汽车锂电池智能监控管理系统。
背景技术
电池管理系统(BMS)是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，二次电池存在下面缺点，如存储能量少，串并联使用引起的问题、安全性、电池电量估算困难等，电池的性能是复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统主要就是为了能提高电池的利用率，防止电池过充过放，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，提高整车的续航能力。目前，电池管理系统在功能性，可靠性，稳定性以及实用性等方面均有长足的进度，但采集的速度及精度还是不理想，各别部分采用DSP数字处理器来采集电压，虽然采集的精度提高了，但制造成本比较大，很难推广。电动汽车的锂电池组由多节单体电池串联组成，总电压一般在12～400V。如果不对蓄电池组进行安全监控和有效管理，将会使蓄电池组内单体之间的差异在使用过程中逐渐增大，导致电池组在运行一段时间后出现单体过充、过放、过流及电池组环境温度过高等一系列故障，造成整个电池组的使用寿命缩减。性能下降，严重时甚至报废、爆炸等。而由于电动汽车电源自身的特殊性，没有一个合理可靠的电源使用计量方法，如果汽车在行驶过程中电源电量不足需要充电，而又不能快速的找到充电桩，给司机带来了许多不便，阻碍了电动汽车的进一步推广应用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的提供一种电动汽车锂电池智能监控管理系统，针对电池组进行监控管理，并根据用电量和续航能力估算附近的充电桩，避免电动汽车因没电而滞留在路途中。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车锂电池智能监控管理系统，其特征在于，包括显示单元、主控制器模块、检测模块、电池箱，所述主控制器模块包括若干个分控制器模块，所述电池箱包括与分控制器模块设置相同数量并一一对应的若干电池组，每个电池组设有一个检测模块，所述检测模块所述检测模块包括电流检测、电压检测、温度采集、漏电检测、内阻检测电路和SOC值，用于检测每个电池组的电流、电压、温度、漏电情况、电池内阻和SOC值，并将这些信息汇总通过CAN总线传输给分控制器模块，若干分控制器模块通过CAN总线与主控制器模块通信，所述主控制器模块包括充放电均衡控制模块、阈值判断模块、报警模块，通过总线与显示单元通信，所述主控制器模块上还包括定位模块和充电桩探测模块，所述定位模块通过GPS定位，将位置信息传输给显示单元，所述充电桩探测模块通过阈值判断计算出距离最近的充电桩，并规划最优路线，所述显示单元为汽车仪表或者远程控制终端。
进一步，所述检测模块中还包括电量消耗预判模块，通过计算行车里程计算得到平均的用电量，所述电流检测、电压检测和温度采集得到实际的用电数据，所述的漏电检测是采用将预判用电量和实际用电量进行比较，超出一定数值，则显示电池组漏电，检测发生漏电情况时，分控制器模块会将电池组的编号发送至主控制器模块，并由显示单元显示，同时发出警报。
进一步，所述温度采集模块设置在电池组的外壁和底部，采用热敏电阻或者温度传感器。
进一步，所述主控制器模块上设有无线通信模块，用于接入城市充电桩局域网，通过访问后台服务器数据判断最近距离的空闲充电桩。
进一步，所述电量消耗预判模块计算预判用电量时，将温度采集模块采集的温度数据作为变量之一，根据不同的使用环境，计算得到的预判用电量不同。
进一步，所述温度采集模块采集的温度包括电池箱的外温、内温和单个电池组的内温，用于判断单个电池组的使用过程中是否过热。
进一步，所述电池箱内设有散热装置，所述散热装置的电路为独立电路，采用另一块充电电池组作为电源，所述散热装置上设有芯片开关，所述芯片开关与温度采集模块连接，当电池箱内的温度超过设定值时，通过芯片开关打开散热装置，对电池箱进行散热降温。
进一步，所述电池箱的充电口处连接有电压比较模块，所述电压比较模块与主控制器模块连接，主控制模块会将采集到的各个电池组的当前电压、电量信息传输给电压比较模块，充电时，电压比较模块实时对各个电池组的电压与充电电压进行比较，当电池组充满电压与充电电压相等时，电压比较模块会自动切断该电池组的充电电路，其余的电池组继续充电，直至所有电池组完全充满。
进一步，所述主控制器模块还包括RFID模块，充电时，需要通过RFID匹配才能打开充电口进行充电。
进一步，所述分控制器模块中设有内存卡，用于记录电池组的用电情况及电池组信息，可供分析电池损坏的原因。
本发明的优点在于：
1、本发明对电池箱内的每个电池组进行单独的检测，准确的将电池的各项信息进行收集，并且设置了漏电监测，并且能将漏电的电池组编码进行显示，方便更换；
2、检测电池信息时会根据电池温度和使用环境进行综合分析，并且准确判断电池想的续航时间和路程；
3、定位模块和充电桩探测模块结合电池的续航时间，计算得到距离最近的充电桩，并提醒用户，尤其是剩余电量较低，经过计算得到只剩最后一个充电桩时，会持续不断的提示，避免在滞留在路上；
4、设有电压比较模块，针对每个电池组进行单独充电，避免过冲，延长电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图所示的一种电动汽车锂电池智能监控管理系统，其特征在于，包括显示单元、主控制器模块、检测模块、电池箱，所述主控制器模块包括若干个分控制器模块，所述电池箱包括与分控制器模块设置相同数量并一一对应的若干电池组，每个电池组设有一个检测模块，所述检测模块包括电流检测、电压检测、温度采集、漏电检测、内阻检测电路和SOC值，用于检测每个电池组的电流、电压、温度、漏电情况、电池内阻和 SOC值，并将这些信息汇总通过CAN总线传输给分控制器模块，若干分控制器模块通过CAN 总线与主控制器模块通信，所述主控制器模块包括充放电均衡控制模块、阈值判断模块、报警模块，通过总线与显示单元通信，所述主控制器模块上还包括定位模块和充电桩探测模块，所述定位模块通过GPS定位，将位置信息传输给显示单元，所述充电桩探测模块通过阈值判断计算出距离最近的充电桩，并规划最优路线，所述显示单元为汽车仪表或者远程控制终端。
进一步，所述检测模块中还包括电量消耗预判模块，通过计算行车里程计算得到平均的用电量，所述电流检测、电压检测和温度采集得到实际的用电数据，所述的漏电检测是采用将预判用电量和实际用电量进行比较，超出一定数值，则显示电池组漏电，检测发生漏电情况时，分控制器模块会将电池组的编号发送至主控制器模块，并由显示单元显示，同时发出警报。
进一步，所述温度采集模块设置在电池组的外壁和底部，采用热敏电阻或者温度传感器。
进一步，所述主控制器模块上设有无线通信模块，用于接入城市充电桩局域网，通过访问后台服务器数据判断最近距离的空闲充电桩。
进一步，所述电量消耗预判模块计算预判用电量时，将温度采集模块采集的温度数据作为变量之一，根据不同的使用环境，计算得到的预判用电量不同。
进一步，所述温度采集模块采集的温度包括电池箱的外温、内温和单个电池组的内温，用于判断单个电池组的使用过程中是否过热。
进一步，所述电池箱内设有散热装置，所述散热装置的电路为独立电路，采用另一块充电电池组作为电源，所述散热装置上设有芯片开关，所述芯片开关与温度采集模块连接，当电池箱内的温度超过设定值时，通过芯片开关打开散热装置，对电池箱进行散热降温。
进一步，所述电池箱的充电口处连接有电压比较模块，所述电压比较模块与主控制器模块连接，主控制模块会将采集到的各个电池组的当前电压、电量信息传输给电压比较模块，充电时，电压比较模块实时对各个电池组的电压与充电电压进行比较，当电池组充满电压与充电电压相等时，电压比较模块会自动切断该电池组的充电电路，其余的电池组继续充电，直至所有电池组完全充满。
进一步，所述主控制器模块还包括RFID模块，充电时，需要通过RFID匹配才能打开充电口进行充电。
进一步，所述分控制器模块中设有内存卡，用于记录电池组的用电情况及电池组信息，可供分析电池损坏的原因。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (1)

1.一种电动汽车锂电池智能监控管理系统，其特征在于，包括显示单元、主控制器模块、检测模块、电池箱，所述主控制器模块包括若干个分控制器模块，所述电池箱包括与分控制器模块设置相同数量并一一对应的若干电池组，每个电池组设有一个检测模块，所述检测模块包括电流检测、电压检测、温度采集、漏电检测、内阻检测电路和SOC值，用于检测每个电池组的电流、电压、温度、漏电情况、电池内阻和SOC值，并将这些信息汇总通过CAN总线传输给分控制器模块，若干分控制器模块通过CAN总线与主控制器模块通信，所述主控制器模块包括充放电均衡控制模块、阈值判断模块、报警模块，通过总线与显示单元通信，所述主控制器模块上还包括定位模块和充电桩探测模块，所述定位模块通过GPS定位，将位置信息传输给显示单元，所述充电桩探测模块通过阈值判断计算出距离最近的充电桩，并规划最优路线，所述显示单元为汽车仪表或者远程控制终端；所述检测模块中还包括电量消耗预判模块，通过计算行车里程计算得到平均的用电量，所述电流检测、电压检测和温度采集得到实际的用电数据，所述的漏电检测是采用将预判用电量和实际用电量进行比较，超出一定数值，则显示电池组漏电，检测发生漏电情况时，分控制器模块会将电池组的编号发送至主控制器模块，并由显示单元显示，同时发出警报；所述温度采集模块设置在电池组的外壁和底部，采用热敏电阻或者温度传感器；所述主控制器模块上设有无线通信模块，用于接入城市充电桩局域网，通过访问后台服务器数据判断最近距离的空闲充电桩；所述电量消耗预判模块计算预判用电量时，将温度采集模块采集的温度数据作为变量之一，根据不同的使用环境，计算得到的预判用电量不同；所述温度采集模块采集的温度包括电池箱的外温、内温和单个电池组的内温，用于判断单个电池组的使用过程中是否过热；所述电池箱内设有散热装置，所述散热装置的电路为独立电路，采用另一块充电电池组作为电源，所述散热装置上设有芯片开关，所述芯片开关与温度采集模块连接，当电池箱内的温度超过设定值时，通过芯片开关打开散热装置，对电池箱进行散热降温；所述电池箱的充电口处连接有电压比较模块，所述电压比较模块与主控制器模块连接，主控制模块会将采集到的各个电池组的当前电压、电量信息传输给电压比较模块，充电时，电压比较模块实时对各个电池组的电压与充电电压进行比较，当电池组充满电压与充电电压相等时，电压比较模块会自动切断该电池组的充电电路，其余的电池组继续充电，直至所有电池组完全充满；所述主控制器模块还包括RFID模块，充电时，需要通过RFID匹配才能打开充电口进行充电；所述分控制器模块中设有内存卡，用于记录电池组的用电情况及电池组信息，可供分析电池损坏的原因。
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