CN107031434A - 一种电动车的动力电池管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车的动力电池管理方法，包括：电动车处于关闭状态时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，监测电动车的动力电池是否正在充电，若是，不启动电动车，并提示电动车当前正在充电，否则，启动电动车。本发明实施例在电动车关闭时实时监测电动车的动力电池的工作状态；当动力电池不在充电时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，则开启电动车；当动力电池处于充电状态时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，不启动电动车，并提示电动车正在充电，以保护电动车的充电安全，尽可能避免了充电事故。

Description

一种电动车的动力电池管理方法

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动车的动力电池管理方法。

背景技术

传统的燃油汽车作为出行的主要交通工具，给人们带来方便的同时，也造成了大量污染。随着无污染能源越来越多受到人们青睐，燃油汽车被新能源汽车代替也成为大势所趋，特别是近年来，随着科技的发展，电池续航能力的突破，电动车逐渐被市场所接受。

目前电动汽车一般都没有配备充电保护装置或保护措施，当电动车正在充电时，若启动打火或继续为电机供电，不仅对电池寿命是会有很大影响的，而且很容易造成事故，经常出现电动车还在充电，结果直接点火电动车开始跑，这无疑是十分危险的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动车的动力电池管理方法，来解决以上技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电动车的动力电池管理方法，包括：

电动车处于关闭状态时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，监测电动车的动力电池是否正在充电；

若是，不启动电动车，并提示电动车当前正在充电；

否则，启动电动车。

优选的，所述电池管理系统包括一计时器；

所述步骤：启动电动车之后，还包括：

若所述计时器不在计时，实时获取所述动力电池的输出电流；

若所述动力电池的输出电流小于预设的第一电流阈值，控制所述计时器开始计时；

若当前的计时时长大于等于预设的时长阈值，关闭电动车。

优选的，所述步骤：启动电动车之后，还包括：

所述电池管理系统实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号；

若是，关闭电动车；

否则，监测所述计时器是否正在计时；

所述步骤：若所述动力电池的输出电流小于预设的第一电流阈值，控制所述计时器开始计时之前，还包括：

判断当前的计时时长是否大于等于预设的时长阈值；

所述步骤：监测所述计时器是否正在计时之后，包括：

若所述计时器不在计时，实时获取所述动力电池的输出电流；

若所述计时器正在计时，进入所述步骤：判断当前的计时时长是否大于等于预设的时长阈值。

优选的，所述步骤：若所述动力电池的输出电流小于预设的第一电流阈值，控制所述计时器开始计时之前，还包括：

判断所述动力电池的输出电流是否小于预设的第一电流阈值；

所述步骤：判断所述动力电池的输出电流是否小于预设的第一电流阈值之后，还包括：

若所述动力电池的输出电流大于等于预设的第一电流阈值，返回所述步骤：所述电池管理系统实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号。

优选的，所述步骤：判断当前的计时时长是否大于等于预设的时长阈值之后，还包括：

若当前的计时时长小于预设的时长阈值，判断所述动力电池的输出电流是否大于等于预设的第二电流阈值；

若是，控制所述计时器停止计时，并将当前的计时时长清零；

否则，返回所述步骤：所述电池管理系统实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号。

优选的，所述步骤：电动车处于关闭状态时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，监测电动车的动力电池是否正在充电之前，还包括：

电动车处于关闭状态时，所述驱动电路实时监测是否收到启动电动车的驱动信号；

若是，进入所述步骤：监测电动车的动力电池是否正在充电；

否则，继续实时监测是否收到启动电动车的驱动信号。

优选的，所述步骤：启动电动车，包括：

所述电池管理系统闭合电动车的放电开关，使所述动力电池接通电动车的电机。

优选的，所述电池管理系统包括驱动电路和主控制器；所述驱动电路用于监测所述动力电池是否有接通充电电源进行充电；

电动车关闭状态下，当所述动力电池正在充电时，所述驱动电路向所述主控制器发送电池状态监测的通知信号；

所述主控制器收到电池状态监测的通知信号后，实时获取所述动力电池的工作状态。

优选的，所述步骤：电动车处于关闭状态时，所述驱动电路实时监测是否收到启动电动车的驱动信号之前，还包括：

预先设置所述第一电流阈值、所述第二电流阈值和所述时长阈值；

其中，所述第二电流阈值大于等于所述第一电流阈值。

优选的，所述第二电流阈值等于所述第一电流阈值，均为3安；所述时长阈值为30分钟。

本发明的有益效果：本发明实施例在电动车关闭时实时监测电动车的动力电池的工作状态；当动力电池不在充电时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，则开启电动车；当动力电池处于充电状态时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，不启动电动车，并提示电动车正在充电，以保护电动车的充电安全，尽可能避免了充电事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的电动车的功能模块架构图。

图2为本发明实施例提供的电动车的动力电池管理方法的方法流程图。

图3为本发明实施例提供的一种驱动电路的电路原理图。

图中：

10、电池管理系统；11、驱动电路；111、开关电源芯片；12、主控制器；20、驱动开关；30、动力电池；31、放电开关；32、电流传感器；40、电机；50、充电器；60、充电电源；70、电子油门；80、提示灯。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的电动车的功能模块架构图。该电动车包括：电池管理系统10、驱动开关20、动力电池30、电机40、电子油门70和提示灯80。

电动车需要充电时，可通过充电器50分别接通动力电池30和充电电源60。充电器50可将充电电源60的电压/电流输出，转换为稳定的所需输出电压/电流，以为动力电池30充电。

具体的，电池管理系统10包括驱动电路11和主控制器12。电动车还设有一放电开关31，以控制动力电池30接通/不接通电机40。主控制器12用于管理动力电池30的放电电流/放电功率，如采集电子油门70的输入参数，以控制动力电池30的放电电流/放电功率。此外，提示灯80电连接主控制器12，可用于提示用户当前动力电池30是否在充电。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的电动车的动力电池管理方法的方法流程图。该方法具体包括：

S100、电动车处于关闭状态。

电动车处于关闭状态时，即电动车停止工作或未行驶。此时，若动力电池30不在充电，则动力电池30处于待机状态或休眠状态，即动力电池30此时不输出电能；当动力电池30通过充电器50接通充电电源60进行充电时，动力电池30从待机状态或休眠状态中被唤醒，动力电池30为主控制器12提供工作电源，主控制器12上电启动；主控制器12上电启动后，实时监测动力电池30的工作状态，包括监测动力电池30的电量、动力电池30的电量是否充满等。

S110、驱动电路11实时监测是否收到电动车的驱动信号；若是，进入步骤S111；否则，进入步骤S130。

S120、不启动电动车，并提示电动车当前正在充电。

驱动电路11用于监测动力电池30是否有接通充电电源60进行充电。当驱动电路11监测到动力电池30正在充电时，向主控制器12发送电池状态监测的通知信号；动力电池30正在充电时，驱动电路11若收到启动电动车的驱动信号，不启动电动车。返回步骤S110。

电动车关闭状态下，动力电池30处于待机状态或休眠状态中，此时，主控制器12不工作；当动力电池30接通充电电源60进行充电时，动力电池30从待机状态或休眠状态中被唤醒，动力电池30为主控制器12提供工作电源，主控制器12上电启动；主控制器12上电启动后，若收到电池状态监测的通知信号，实时监测动力电池30的工作状态。

S130、启动电动车。

电动车关闭状态下，当动力电池30未充电时，驱动电路11若收到启动电动车的驱动信号，驱动电路11闭合动力电池30的放电开关31，使动力电池30接通电机40。进入步骤S140。

S140、实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号；若是，进入步骤S141；否则，进入步骤S142。

电动车启动后，动力电池30从待机状态或休眠状态中被唤醒，放电开关31闭合，各模块或电路元件均上电启动并开始正常工作，如主控制器11、电子油门70、电机40等。

电动车启动后，驱动电路11实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号；若是，进入步骤S141；否则，进入步骤S142。

S141、关闭电动车。

电动车启动后，若收到关闭电动车的驱动信号，则立即关闭电动车，即对电动车的各个模块或电路元件进行下电，放电开关31断开，动力电池30不输出电能，工作于待机模式或休眠模式。

S142、监测计时器是否正在计时；若是，进入步骤S170；否则，进入步骤S150。

驱动电路11包括一开关电源芯片111，开关电源芯片111内置有一计时器。

S150、实时获取动力电池30的输出电流。

驱动电路11还用于实时获取动力电池30的输出电流。

S160、判断动力电池30的输出电流是否小于预设的第一电流阈值；若是，进入步骤S161；否则，返回步骤S140。

驱动电路11还用于判断动力电池30的输出电流是否小于预设的第一电流阈值，若是，进入步骤S161；否则，返回步骤S140。

S161、开始计时。

若动力电池30的输出电流小于预设的第一电流阈值，控制所述计时器开始计时。进入步骤S170。

S170、判断当前的计时时长是否大于等于预设的时长阈值；若是，进入步骤S141；否则，进入步骤S171。

S171、判断动力电池30的输出电流是否大于等于预设的第二电流阈值；若是，进入步骤S1711；否则，返回步骤S140。

驱动电路11还用于判断动力电池30的输出电流是否大于等于预设的第二电流阈值。

S1711、控制所述计时器停止计时，并将当前的计时时长清零。

若动力电池30的输出电流是否大于等于预设的第二电流阈值，驱动电路11控制所述计时器停止计时，并将当前的计时时长清零。返回步骤S140。

本实施例中，所述第二电流阈值大于等于所述第一电流阈值，优选的，所述第二电流阈值和所述第一电流阈值均为3安。

可以理解的是，在步骤S100之前还包括一预置步骤：预先设置所述第一电流阈值、所述第二电流阈值和所述时长阈值。其中，所述时长阈值优选为30分钟。

请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种驱动电路11的电路原理图。

驱动电路11包括开关电源芯片111、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1和稳压管ZD1。可选的，开关电源芯片111可采用台湾松翰公司提供的型号为HY2711的芯片。

电阻R1的第一端电连接+3.3V直流电源，电阻R1的第二端分别电连接三极管Q1的集电极和开关电源芯片111的充电状态监控端；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的基极分别电连接电阻R2的第一端和电阻R3的第一端，电阻R3的第二端接地，电阻R2的第二端电连接稳压管ZD1的正极，稳压管ZD1的负极电连接用于连接充电器50；开关电源芯片111的电池状态通知端电连接主控制器12的电池状态监控端；其中，三极管Q1为NPN三极管。

当充电器50接通充电电源60为动力电池30进行充电时，所述充电状态监控端输入低电平信号，开关电源芯片111的电池状态通知端输出高电平信号，以通知主控制器12动力电池30当前正在充电；当主控制器12的电池状态监控端输入高电平信号时，主控制器12控制动力电池30仅为主控制器12供电。

驱动电路11还包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、稳压二极管ZD2和三级管Q2。

电阻R4的第一端电连接驱动开关20，电阻R4的第二端分别电连接电阻R5的第一端、三级管Q2的基极和稳压二极管ZD2的负极，电阻R5的第二端、二极管ZD2的正极接地；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极电连接电阻R6的第二端和电阻R7的第一端，电阻R6的第一端电连接+3.3V直流电源，电阻R7的第二端电连接电容C1的正极、开关电源芯片111的开关信号输入引脚，电容C1的负极接地；开关电源芯片111的电源输入端电连接+3.3V直流电源；开关电源芯片111的开关控制端电连接放电开关31的控制端，放电开关31的第一接线端电连接电机40，放电开关31的第二接线端电连接动力电池30；其中，三极管Q2为NPN三极管。

电动车关闭状态下，驱动电路11若收到驱动开关20发出的启动电动车的驱动信号，开关电源芯片111的开关信号输入引脚输入低电平信号，开关电源芯片111的开关控制端输出高电平信号，使动力电池30接通电机40。

驱动电路11还包括电阻R9和电容C3。

动力电池30和电机40之间还电连接有电流传感器32，用于实时监测动力电池30的输出电流，并根据动力电池30的输出电流生成相应的电信号，进而通过电流传感器32的信号输出端输出。

电流传感器32的信号输出端电连接电阻R9的第二端，电阻R9的第一端分别电连接开关电源芯片111的电池输出监控端和电容C3的正极，电容C3的负极接地。

开关电源芯片111用于根据电流传感器32输出的电信号换算为动力电池30当前的输出电流。

优选的，电流传感器32为霍尔传感器，用于实时监测动力电池30的输出电流，并根据动力电池30的输出电流生成相应的直流电压。开关电源芯片111用于根据电流传感器32输出的直流电压换算为动力电池30当前的输出电流。

其中，开关电源芯片111内置有一计时器；开关电源芯片111的关机信号输出端电连接主控制器12的关机信号输入端。开关电源芯片111还用于若动力电池30当前的输出电流低于预设的第一电流阈值，控制所述计时器进行计时；还用于当计时器计时开始后，若动力电池30当前的输出电流大于等于预设的第二电流阈值，控制计时器停止计时，并将当前的计时清零。

所述计时器开始计时后，若所述计时器的计时时长大于等于预设的时长阈值，开关电源芯片111的关机信号输出端输出一关机信号；主控制器12的关机信号输入端收到所述关机信号后，关闭电动车。本实施例中，所述关机信号为持续1秒高电平信号。

以上所述，以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种电动车的动力电池管理方法，其特征在于，包括：

电动车处于关闭状态时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，监测电动车的动力电池是否正在充电；

若是，不启动电动车，并提示电动车当前正在充电；

否则，启动电动车。

2.根据权利要求1所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述电池管理系统包括一计时器；

所述步骤：启动电动车之后，还包括：

若所述计时器不在计时，实时获取所述动力电池的输出电流；

若所述动力电池的输出电流小于预设的第一电流阈值，控制所述计时器开始计时；

若当前的计时时长大于等于预设的时长阈值，关闭电动车。

3.根据权利要求2所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述步骤：启动电动车之后，还包括：

所述电池管理系统实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号；

若是，关闭电动车；

否则，监测所述计时器是否正在计时；

所述步骤：若所述动力电池的输出电流小于预设的第一电流阈值，控制所述计时器开始计时之前，还包括：

判断当前的计时时长是否大于等于预设的时长阈值；

所述步骤：监测所述计时器是否正在计时之后，包括：

若所述计时器不在计时，实时获取所述动力电池的输出电流；

若所述计时器正在计时，进入所述步骤：判断当前的计时时长是否大于等于预设的时长阈值。

4.根据权利要求3所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述步骤：若所述动力电池的输出电流小于预设的第一电流阈值，控制所述计时器开始计时之前，还包括：

判断所述动力电池的输出电流是否小于预设的第一电流阈值；

所述步骤：判断所述动力电池的输出电流是否小于预设的第一电流阈值之后，还包括：

若所述动力电池的输出电流大于等于预设的第一电流阈值，返回所述步骤：所述电池管理系统实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号。

5.根据权利要求4所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述步骤：判断当前的计时时长是否大于等于预设的时长阈值之后，还包括：

若当前的计时时长小于预设的时长阈值，判断所述动力电池的输出电流是否大于等于预设的第二电流阈值；

若是，控制所述计时器停止计时，并将当前的计时时长清零；

否则，返回所述步骤：所述电池管理系统实时监测是否收到关闭电动车的驱动信号。

6.根据权利要求5所述的动力电池管理方法，其特征在于，

所述步骤：电动车处于关闭状态时，电动车的电池管理系统若收到启动电动车的驱动信号，监测电动车的动力电池是否正在充电之前，还包括：

电动车处于关闭状态时，所述驱动电路实时监测是否收到启动电动车的驱动信号；

若是，进入所述步骤：监测电动车的动力电池是否正在充电；

否则，继续实时监测是否收到启动电动车的驱动信号。

7.根据权利要求6所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述步骤：启动电动车，包括：

所述电池管理系统闭合电动车的放电开关，使所述动力电池接通电动车的电机。

8.根据权利要求7所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述电池管理系统包括驱动电路和主控制器；所述驱动电路用于监测所述动力电池是否有接通充电电源进行充电；

电动车关闭状态下，当所述动力电池正在充电时，所述驱动电路向所述主控制器发送电池状态监测的通知信号；

所述主控制器收到电池状态监测的通知信号后，实时获取所述动力电池的工作状态。

9.根据权利要求8所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述步骤：电动车处于关闭状态时，所述驱动电路实时监测是否收到启动电动车的驱动信号之前，还包括：

预先设置所述第一电流阈值、所述第二电流阈值和所述时长阈值；

其中，所述第二电流阈值大于等于所述第一电流阈值。

10.根据权利要求9所述的动力电池管理方法，其特征在于，所述第二电流阈值等于所述第一电流阈值，均为3安；所述时长阈值为30分钟。