CN108428963A - 一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，包括电源稳压模块、温度传感器、硬件过温信号判断模块、光耦隔离模块、过温唤醒模块、BCU、车速检测控制器、高温接触开关、冷却风扇与报警器，电源稳压模块和温度传感器分别与硬件过温信号判断模块连接，硬件过温信号判断模块与光耦隔离模块连接，当车辆处于静置状态，BCU处于休眠状态，仍可实现实时过温监测，并且唤醒BCU，BCU可接收车速检测控制器检测的车速信号与对高温接触开关、冷却风扇、报警器控制，进行过温保护动作，硬件过温信号判断模块用于将电源稳压模块输出的电压与温度传感器输出的电压进行比较，同时还可用于改变电源稳压模块输出的电压大小，改变过温保护点。

Description

一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池组过温保护系统，尤其是涉及一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统。
背景技术
目前，石化资源日益紧张，大气污染日益严重，以电动汽车为代表的新能源汽车蓬勃发展。随着电动汽车数量迅速增长，由于锂离子电池过温引起的电池冒烟、起火、甚至爆炸的数量也不断增加。因此安全可靠的锂离子电池组过温保护成为电动汽车发展的瓶颈之一。中国知识产权局于2013.01.30公告的一份名为一种电池过温保护电路(CN201220334615.4)的专利文件中，揭露了一种锂离子电池过温保护系统，包括：稳压处理模块电路，功能为：实现了将变化的电池电压稳定成固定值，给后面的多个模块提供了稳定的电压；基准电压模块，功能为：给后面的比较电路提供稳定的基准电压Uj；电信温度采集模块，功能为:将变化的温度信号转化为变化的电压信号Uc；电压比较模块，功能为：将输入的两个电压Uj和Uc进行比较输出，只有当电芯的温度超过充电或者放电时所设置的保护点时，电压比较模块才输出信号给主IC控制开关模块，或者直接输出信号给开关模块。让开关模块动作，切断充放电的回路。从而达到过温保护的功能。通过调节基本电压Uj的大小，可以轻松改变过温保护点的温度。
专利(CN201220334615.4)有以下两点不足之处：1、对于基准电压模块，Uj的电压一般是固定的某几个值，常见的电压值比如5V、4.096V、3.3V、2.5V之类，CN201220334615.4专利中描述“调节Uj的大小，可以轻松改变过温保护点的温度”，是很难实现的，因为参考电源Uj的电压仅仅只有孤立的几个电压点可供选择，通过调节Uj改变过温保护点的温度在实际应用过程中局限性太大；2、原方案过温保护的动作是断开充电或放电开关，而没有通过控制风扇或水泵等冷却系统为锂离子电池组散热，温度很难冷却下来。如果车辆在高速行驶过程中，轻易地断开放电开关会导致车辆突然失去动力，也是非常危险的情况，因此应考虑车辆所处的综合状态。而且当整车钥匙下电(拔出)后，BMS出于整车静态功耗的考虑，都会处于休眠状态(充电、放电开关都处于关断状态)，此时仍有可能出现过温的情况，比如线路老化引起绝缘不良或短路，进而导致锂离子电池组过温，此时断开充电或放电开关起不到过温保护作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的锂离子电池组过温保护系统的缺陷，提供一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，从而解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，包括电源稳压模块、温度传感器、硬件过温信号判断模块、光耦隔离模块、过温唤醒模块、BCU、车速检测控制器、高温接触开关、冷却风扇与报警器，所述电源稳压模块和温度传感器分别与硬件过温信号判断模块连接，所述硬件过温信号判断模块与光耦隔离模块连接，所述光耦隔离模块与BCU连接，所述BCU与车速检测控制器、高温接触开关、冷却风扇与报警器连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电源稳压模块和温度传感器与锂离子电池组连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述硬件过温信号判断模块用于将电源稳压模块输出的电压与温度传感器输出的电压进行比较，同时还可用于改变电源稳压模块输出的电压大小，改变过温保护点。
作为本发明的一种优选技术方案，所述光耦隔离模块用于将硬件过温信号判断模块与过温唤醒模块进行隔离。
作为本发明的一种优选技术方案，所述过温唤醒模块用于汽车休眠时唤醒BCU。
作为本发明的一种优选技术方案，所述BCU用于接收车速检测控制器检测的车速信号与对高温接触开关、冷却风扇和报警器和车速进行控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，当车辆处于静置状态，BCU处于休眠状态，仍可实现实时过温监测，并且唤醒BCU，BCU可接收车速检测控制器检测的车速信号与对高温接触开关、冷却风扇、报警器控制，进行过温保护动作，硬件过温信号判断模块用于将电源稳压模块输出的电压与温度传感器输出的电压进行比较，同时还可用于改变电源稳压模块输出的电压大小，改变过温保护点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统结构示意图；
图中：1、电源稳压模块；2、温度传感器；3、硬件过温信号判断模块；4、光耦隔离模块；5、过温唤醒模块；6、BCU；7、车速检测控制器；8、高温接触开关；9、冷却风扇；10、报警器。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，包括电源稳压模块1、温度传感器2、硬件过温信号判断模块3、光耦隔离模块4、过温唤醒模块5、BCU6、车速检测控制器7、高温接触开关8、冷却风扇9与报警器10，电源稳压模块1和温度传感器2分别与硬件过温信号判断模块3连接，硬件过温信号判断模块3与光耦隔离模块4连接，光耦隔离模块4与BCU6连接，BCU6与车速检测控制器7、高温接触开关8、冷却风扇9与报警器10连接。
电源稳压模块1和温度传感器2与锂离子电池组连接，硬件过温信号判断模块3用于将电源稳压模块1输出的电压与温度传感器2输出的电压进行比较，同时还可用于改变电源稳压模块1输出的电压大小，光耦隔离模块4用于将硬件过温信号判断模块3与过温唤醒模块5进行隔离，过温唤醒模块5用于汽车休眠时唤醒BCU6，BCU6用于接收车速检测控制器7检测的车速信号与对高温接触开关8、冷却风扇9和报警器10和车速进行控制。
具体原理：使用时，硬件过温信号判断模块3用于将电源稳压模块1输出的电压与温度传感器2输出的电压进行比较，同时硬件过温信号判断模块3可将接收到的电源稳压模块1输出的电压进行改变，从而改变过温保护点，若温度传感器2感应的电压小于电源稳压模块1输出的电压时，光耦隔离模块4将硬件过温信号判断模块3与过温唤醒模块5之间的电路隔绝，若温度传感器2感应的电压大于电源稳压模块1输出的电压时，光耦隔离模块4将硬件过温信号判断模块3与过温唤醒模块5之间的电路导通，过温唤醒模块5将BCU6唤醒，若车速信号为0，说明整车处于非行驶状态，BCU6立即控制高温接触开关8断开，驱动冷却风扇9工作，为电池组冷却降温，并驱动报警器10工作，提醒车主和行人，若BCU6采集到车速较高，立即断开高温接触开关8可能造成危险，则采取降低电池和电机功率的方式降低车速，同时驱动冷却风扇9工作。当车速降低到安全车速时，BCU6控制高温接触开关8断开，并驱动报警器10工作，提醒车主和行人。
该种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，当车辆处于静置状态，BCU处于休眠状态，仍可实现实时过温监测，并且唤醒BCU，BCU可接收车速检测控制器检测的车速信号与对高温接触开关、冷却风扇、报警器控制，进行过温保护动作，硬件过温信号判断模块用于将电源稳压模块输出的电压与温度传感器输出的电压进行比较，同时还可用于改变电源稳压模块输出的电压大小，改变过温保护点。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，包括电源稳压模块(1)、温度传感器(2)、硬件过温信号判断模块(3)、光耦隔离模块(4)、过温唤醒模块(5)、BCU(6)、车速检测控制器(7)、高温接触开关(8)、冷却风扇(9)与报警器(10)，其特征在于，所述电源稳压模块(1)和温度传感器(2)分别与硬件过温信号判断模块(3)连接，所述硬件过温信号判断模块(3)与光耦隔离模块(4)连接，所述光耦隔离模块(4)与BCU(6)连接，所述BCU(6)与车速检测控制器(7)、高温接触开关(8)、冷却风扇(9)与报警器(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，其特征在于，所述电源稳压模块(1)和温度传感器(2)与锂离子电池组连接。
3.根据权利要求1所述的一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，其特征在于，所述硬件过温信号判断模块用于将电源稳压模块输出的电压与温度传感器输出的电压进行比较，同时还可用于改变电源稳压模块输出的电压大小，改变过温保护点。
4.根据权利要求1所述的一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，其特征在于，所述光耦隔离模块(4)用于将硬件过温信号判断模块(3)与过温唤醒模块(5)进行隔离。
5.根据权利要求1所述的一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，其特征在于，所述过温唤醒模块(5)用于汽车休眠时唤醒BCU(6)。
6.根据权利要求1所述的一种硬件自唤醒的锂离子电池组过温保护系统，其特征在于，所述BCU(6)用于接收车速检测控制器(7)检测的车速信号与对高温接触开关(8)、冷却风扇(9)、报警器(10)和车速进行控制。
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