CN108357391A - 一种基于燃料电池的电池管理系统 - Google Patents

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杨燕红
田诗尧
田云德
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Abstract

本发明公开了一种基于燃料电池的电池管理系统，包括第一电池管理系统、第二电池管理系统、中央处理器、监测单元及电池包；第一电池管理系统、第二电池管理系统分别与电池包连接；第一电池管理系统及第二电池管理系统分别与中央处理器连接，监测单元与中央处理器连接；电池包包括多个电池模组及多个接触器，每个接触器连接于相邻两个电池模组之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组之间的电连接；第一电池管理系统、第二电池管理系统、中央处理器及电池包均设置在电池箱内。本发明能智能选择启动第一电池管理系统或第二电池管理系统，并根据监测数据数据判断汽车是否发生事故，智能断开电池连接，有效提高了电池管理系统的稳定性及安全性。

Description

一种基于燃料电池的电池管理系统
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种基于燃料电池的电池管理系统。
背景技术
新能源汽车是指使用非常规车用燃料(或使用常规车用燃料但装载新型动力装置)，具有新技术、新结构和先进技术原理的汽车。其中纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)发展前景最为良好，也是目前国家大力推广的主要新能源车型。
混合动力汽车的整车性能很大程度上依赖于动力蓄电池。高性能、高可靠性的电池管理系统(BMS)能使电池在各种条件下获得最佳的性能。电池管理系统不仅要监测混合动力汽车电池的充放电电流、总电压和剩余电量SOC，还要预测电池的功率强度，以便监控电池的使用状况，并且不对电池造成伤害。当电池出现过充或过放、温度过高等异常情况时，电池管理系统会诊断电池故障并报警，同时整车控制系统对充电机和用电设备给出控制信号。因此，电池管理系统是混合动力汽车的重要电子控制单元之一，对保障电池的可靠性和安全性起到重要作用。
但现有的电池管理系统往往只有一套，当电池管理系统出现故障时，无法及时对电池进行监控；另外，现有的电池管理系统往往只是对电池进行监测，无法在汽车遇到事故时智能断开电池连接，保证汽车的安全。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于燃料电池的电池管理系统。
具体的，一种基于燃料电池的电池管理系统，包括第一电池管理系统、 第二电池管理系统、中央处理器、监测单元及电池包；所述第一电池管理系统、第二电池管理系统分别与电池包连接；所述第一电池管理系统及所述第二电池管理系统分别与所述中央处理器连接，所述监测单元与所述中央处理器连接；
所述电池包包括多个电池模组及多个接触器，每个接触器连接于相邻两个电池模组之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组之间的电连接；所述第一电池管理系统、 第二电池管理系统、中央处理器及电池包均设置在电池箱内。
进一步的，所述所述第一电池管理系统及所述第二电池管理系统通过CPU总线与所述中央处理器连接。
进一步的，所述第一电池管理系统及第二电池管理系统分别包括第一GPRS模块及第二GPRS模块，所述第一、第二GPRS模块分别与所述第一、第二电池管理系统连接。
进一步的，所述监测单元包括陀螺仪、震动传感器及GPS定位模块，所述陀螺仪、震动传感器及GPS定位模块分别与所述中央处理器连接。
进一步的，所述第一、第二电池管理系统还包括第一绝缘检测模块及第二绝缘检测模块，所述第一、第二绝缘检测模块均设置于电池箱内且分别与第一、第二电池管理系统相连，所述第一、第二绝缘检测模块分别用于检测所述第一、第二电池组的绝缘状态并将检测到的绝缘状态分别传输至所述第一、第二电池管理系统，若发生漏电，所述第一、第二电池管理系统分别控制接触器断开。
进一步的，所述第一、第二电池管理系统分别包括第一漏液检测模块及第二漏液检测模块，所述第一、第二漏液检测模块均设置于电池箱内且分别与所述第一、第二电池管理系统相连， 所述第一、第二漏液检测模块分别用于检测电池箱内的单体电池泄漏的电解液并将检测到的电解液值分别传输至第一、第二电池管理系统，若电解液值大于预设电解液值，所述第一、第二电池管理系统分别控制接触器断开。
进一步的，所述监测单元还包括气压传感器和泄压阀，所述气压传感器及所述泄压阀设置于电池箱内，所述气压传感器与所述中央处理器连接，所述泄压阀通过控制电路与所述中央处理器连接；所述气压阀用于当电池箱内的压力达到预设压力时，开启以对电池箱进行泄压。
进一步的，所述电池模组包括多个单体电池。
进一步的，所述单体电池为燃料电池。
本发明的有益效果在于：中央处理器接收电池管理系统发送的监测数据，并根据电池管理系统是否正常运转智能选择启动第一电池管理系统或第二电池管理系统，同时根据陀螺仪、定位模块和震动传感器发送的数据判断汽车的当前姿态及是否发生事故，并智能选择断开电池连接，有效提高了电池管理系统的稳定性及发生事故时车辆的安全性。
附图说明
图1是本发明的一种基于燃料电池的电池管理系统结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种基于燃料电池的电池管理系统，包括第一电池管理系统、 第二电池管理系统、中央处理器、监测单元及电池包；所述第一电池管理系统、第二电池管理系统分别与电池包连接；所述第一电池管理系统及所述第二电池管理系统分别与所述中央处理器连接，所述监测单元与所述中央处理器连接；
所述电池包包括多个电池模组及多个接触器，每个接触器连接于相邻两个电池模组之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组之间的电连接；所述第一电池管理系统、 第二电池管理系统、中央处理器及电池包均设置在电池箱内。
进一步的，所述所述第一电池管理系统及所述第二电池管理系统通过CPU总线与所述中央处理器连接。
进一步的，所述第一电池管理系统及第二电池管理系统分别包括第一GPRS模块及第二GPRS模块，所述第一、第二GPRS模块分别与所述第一、第二电池管理系统连接。
进一步的，所述监测单元包括陀螺仪、震动传感器及GPS定位模块，所述陀螺仪、震动传感器及GPS定位模块分别与所述中央处理器连接。
进一步的，所述第一、第二电池管理系统还包括第一绝缘检测模块及第二绝缘检测模块，所述第一、第二绝缘检测模块均设置于电池箱内且分别与第一、第二电池管理系统相连，所述第一、第二绝缘检测模块分别用于检测所述第一、第二电池组的绝缘状态并将检测到的绝缘状态分别传输至所述第一、第二电池管理系统，若发生漏电，所述第一、第二电池管理系统分别控制接触器断开。
进一步的，所述第一、第二电池管理系统分别包括第一漏液检测模块及第二漏液检测模块，所述第一、第二漏液检测模块均设置于电池箱内且分别与所述第一、第二电池管理系统相连， 所述第一、第二漏液检测模块分别用于检测电池箱内的单体电池泄漏的电解液并将检测到的电解液值分别传输至第一、第二电池管理系统，若电解液值大于预设电解液值，所述第一、第二电池管理系统分别控制接触器断开。
进一步的，所述监测单元还包括气压传感器和泄压阀，所述气压传感器及所述泄压阀设置于电池箱内，所述气压传感器与所述中央处理器连接，所述泄压阀通过控制电路与所述中央处理器连接；所述气压阀用于当电池箱内的压力达到预设压力时，开启以对电池箱进行泄压。
进一步的，所述电池模组包括多个单体电池。
进一步的，所述单体电池为燃料电池。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，包括第一电池管理系统、 第二电池管理系统、中央处理器、监测单元及电池包；所述第一电池管理系统、第二电池管理系统分别与电池包连接；所述第一电池管理系统及所述第二电池管理系统分别与所述中央处理器连接，所述监测单元与所述中央处理器连接；
所述电池包包括多个电池模组及多个接触器，每个接触器连接于相邻两个电池模组之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组之间的电连接；所述第一电池管理系统、 第二电池管理系统、中央处理器及电池包均设置在电池箱内。
2.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述所述第一电池管理系统及所述第二电池管理系统通过CPU总线与所述中央处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述第一电池管理系统及第二电池管理系统分别包括第一GPRS模块及第二GPRS模块，所述第一、第二GPRS模块分别与所述第一、第二电池管理系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述监测单元包括陀螺仪、震动传感器及GPS定位模块，所述陀螺仪、震动传感器及GPS定位模块分别与所述中央处理器连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述第一、第二电池管理系统还包括第一绝缘检测模块及第二绝缘检测模块，所述第一、第二绝缘检测模块均设置于电池箱内且分别与第一、第二电池管理系统相连，所述第一、第二绝缘检测模块分别用于检测所述第一、第二电池组的绝缘状态并将检测到的绝缘状态分别传输至所述第一、第二电池管理系统，若发生漏电，所述第一、第二电池管理系统分别控制接触器断开。
6.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述第一、第二电池管理系统分别包括第一漏液检测模块及第二漏液检测模块，所述第一、第二漏液检测模块均设置于电池箱内且分别与所述第一、第二电池管理系统相连， 所述第一、第二漏液检测模块分别用于检测电池箱内的单体电池泄漏的电解液并将检测到的电解液值分别传输至第一、第二电池管理系统，若电解液值大于预设电解液值，所述第一、第二电池管理系统分别控制接触器断开。
7.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述监测单元还包括气压传感器和泄压阀，所述气压传感器及所述泄压阀设置于电池箱内，所述气压传感器与所述中央处理器连接，所述泄压阀通过控制电路与所述中央处理器连接；所述气压阀用于当电池箱内的压力达到预设压力时，开启以对电池箱进行泄压。
8.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述电池模组包括多个单体电池。
9.根据权利要求8所述的一种基于燃料电池的电池管理系统，其特征在于，所述单体电池为燃料电池。
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