CN108081976A - 一种多功能电池管理系统 - Google Patents

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余少雄
沈成贵
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Abstract

本发明提供的一种多功能电池管理系统，包括主控单元，和连接在主控单元上的电流单元、电压单元、温度单元和通讯单元；电流单元为多个，用于测量并联电池组里单体电池的支路电流和计算电池的剩余电量；电压单元为多个，用于检测单体电池的支路电压；温度单元用于检测电池温度和电路板的温度；通讯单元用于与接收和发送信息；单体电池的支路电流上连接有分流器和霍尔元件，分流器上上设置有第一选择开关，霍尔元件上设置有第二选择开关；第一选择开关和第二选择开关接收主控单元的控制，实现对各个并联电池的支路电流及电池剩余电量的测量。

Description

一种多功能电池管理系统
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，具体涉及多功能电池管理系统。
背景技术
出于对能源和环境的考虑，电动汽车在世界各国政府和各大汽车公司的共同推动下得到了快速的发展，具有广阔的市场前景。电池系统作为电动汽车的动力源，承担电动汽车全部或者部分动力输出，其性能优劣直接影响电动汽车的动力性能和续驶里程。电动汽车电池组在工作过程中常因充放电时间过长而产生过充电、过放电现象，不仅影响电池的使用性能，缩短电池的使用寿命，而且减少了电动汽车的续驶里程，降低了整车性价比。同时，若不能及时精确的采集到单体电池和整组电池包的工作参数：如电压、电流、温度、剩余电量等，还会影响到整车优化控制策略，降低电池安全性能，甚至引发汽车爆炸。因此电池管理系统作为电池系统的核心部分，在整个电动汽车的研究和发展过程中具有举足轻重的作用。为保证电动汽车电池组动力系统的安全性和可靠性，电池管理系统向着高精度高转换速度、多测量通路、自带电池均衡、模块化等方向发展。但是，目前的电池管理系统很少有关于并联电池的电池管理系统，无法测量并联电池的支路电流和电池剩余电量。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种多功能电池管理系统，能够测量各个并联电池的支路电流及电池剩余电量。
本发明提供的一种多功能电池管理系统，包括主控单元，和连接在主控单元上的电流单元、电压单元、温度单元和通讯单元；电流单元为多个，用于测量并联电池组里单体电池的支路电流和计算电池的剩余电量；电压单元为多个，用于检测单体电池的支路电压；温度单元用于检测电池温度和电路板的温度；通讯单元用于与接收和发送信息；单体电池的支路电流上连接有分流器和霍尔元件，分流器上上设置有第一选择开关，霍尔元件上设置有第二选择开关；第一选择开关和第二选择开关接收主控制单元的控制。
进一步的，温度单元包括两根总线，其中一根总线上连接有多个电池温度传感器，用于检测电池温度；另一根总线连接有一个电路板温度传感器，用于检测电路板的温度。
进一步的，通讯单元与远程监测中心通过网络通信，通讯单元接收远程监测中心写入的电池实际容量和电池当前剩余电量，并向远程监测中心发送电池电压、电流、剩余电量和报警指令。
进一步的，远程监测中心包括Web服务器，远程监测中心通过Web服务器与智能手机实现数据交互，远程监测中心将电池电压、电流、剩余电量和报警指令发送至智能手机端。
进一步的，还包括数字信号单元，数字信号单元与主控单元相连接，数字信号单元包括输入单元和输出单元，主控单元判断输入单元输入的为高电平或低电平，并发出指令。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果：
1、本发明提供一种多功能电池管理系统，包括主控单元，和连接在主控单元上的电流单元、电压单元、温度单元和通讯单元；电流单元为多个，用于测量并联电池组里单体电池的支路电流和计算电池的剩余电量；电压单元为多个，用于检测单体电池的支路电压；温度单元用于检测电池温度和电路板的温度；通讯单元用于与接收和发送信息；单体电池的支路电流上连接有分流器和霍尔元件，分流器上上设置有第一选择开关，霍尔元件上设置有第二选择开关；第一选择开关和第二选择开关接收主控单元的控制，实现对各个并联电池的支路电流及电池剩余电量的测量。
2、本发明提供一种多功能电池管理系统，在单体电池的支路电流上设置分流器和霍尔元件，并在分流器上上设置有第一选择开关，霍尔元件上设置有第二选择开关，通过主控单元控制第一选择开关和第二选择开关的开闭。在电池管理系统应用在其他非并联测试的情况时，使用分流器测量，节约成本。
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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一种多功能电池管理系统的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
请参阅图1，本实施例提供的一种多功能电池管理系统，包括主控单元，和连接在主控单元上的电流单元、电压单元、温度单元和通讯单元；电流单元为多个，用于测量并联电池组里单体电池的支路电流和计算电池的剩余电量；电压单元为多个，用于检测单体电池的支路电压；温度单元用于检测电池温度和电路板的温度；通讯单元用于与接收和发送信息；单体电池的支路电流上连接有分流器和霍尔元件，分流器上上设置有第一选择开关，霍尔元件上设置有第二选择开关；第一选择开关和第二选择开关接收主控单元的控制。霍尔元件的测量精度高，但是成本较大，若将电池管理系统应用在其他非并联测试的情况时，使用分流器测量既可，在单体电池的支路上分别设置霍尔元件和分流器，并在分流器上上设置有第一选择开关，霍尔元件上设置有第二选择开关，通过主控单元控制第一选择开关和第二选择开关的开闭。
还包括数字信号单元，数字信号单元与主控单元相连接，数字信号单元包括输入单元和输出单元，主控单元判断输入单元输入的为高电平或低电平，输入高电平代表采用霍尔元件测量电流，输入低电平代表采用分流器测量电流。主控单元根据检测的电流、电压、剩余电量的情况，向远程监测中心发送电池过压、过流等故障信号的报警指令。
通讯单元与远程监测中心通过网络通信，通讯单元接收远程监测中心写入的电池实际容量和电池当前剩余电量，并向远程监测中心发送电池电压、电流、剩余电量和报警指令。远程监测中心包括Web服务器，远程监测中心通过Web服务器与智能手机实现数据交互，远程监测中心将电池电压、电流、剩余电量和报警指令发送至智能手机端。
温度单元包括两根总线，其中一根总线上连接有多个电池温度传感器，用于检测电池温度；另一根总线连接有一个电路板温度传感器，用于检测电路板的温度。
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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种多功能电池管理系统，其特征在于：包括主控单元，和连接在主控单元上的电流单元、电压单元、温度单元和通讯单元；
所述电流单元为多个，用于测量并联电池组里单体电池的支路电流和计算电池的剩余电量；所述电压单元为多个，用于检测单体电池的支路电压；所述温度单元用于检测电池温度和电路板的温度；所述通讯单元用于与接收和发送信息；
所述单体电池的支路电流上连接有分流器和霍尔元件，所述分流器上设置有第一选择开关，所述霍尔元件上设置有第二选择开关；所述第一选择开关和第二选择开关接收主控制单元的控制。
2.根据权利要求1所述的一种多功能电池管理系统，其特征在于：所述温度单元包括两根总线，其中一根总线上连接有多个电池温度传感器，用于检测电池温度；另一根总线连接有一个电路板温度传感器，用于检测电路板的温度。
3.根据权利要求1所述的一种多功能电池管理系统，其特征在于：所述通讯单元与远程监测中心通过网络通信，所述通讯单元接收远程监测中心写入的电池实际容量和电池当前剩余电量，并向远程监测中心发送电池电压、电流、剩余电量和报警指令。
4.根据权利要求3所述的一种多功能电池管理系统，其特征在于：所述远程监测中心包括Web服务器，所述远程监测中心通过Web服务器与智能手机实现数据交互，所述远程监测中心将电池电压、电流、剩余电量和报警指令发送至智能手机端。
5.根据权利要求1所述的一种多功能电池管理系统，其特征在于：还包括数字信号单元，所述数字信号单元与主控单元相连接，所述数字信号单元包括输入单元和输出单元，所述主控单元判断输入单元输入的为高电平或低电平，并发出指令。
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