CN108556646A - 一种电池管理系统 - Google Patents

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刘洪炉
邹单娜
叶永念
杨冰
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Zhejiang Shuowei New Energy Technology Co Ltd
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Zhejiang Shuowei New Energy Technology Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

本发明公开了一种电池管理系统。它包括单片机、供电模块、CAN收发电路、数据存储电路、均衡管理模块、电压采集模块、温度采集模块、LED显示模块和绝缘检测电路，所述的供电模块、CAN收发电路、数据存储模块、均衡管理模块、电压采集模块、温度采集模块、LED显示模块和绝缘检测电路均与单片机连接。本发明的有益效果是：自动、精确地测量电池组使用状况，保护电池不至于过度充放电，具有过流、过压、温度保护功能，以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶者可理解的续航能力信息，确保动力电池可安全运作。

Description

一种电池管理系统
技术领域
本发明涉及电动汽车相关技术领域，尤其是指一种电池管理系统。
背景技术
电池管理系统的起因，是由于电池一旦发生过充过放就会损坏，严重情况下还会发生起火爆炸的安全事故。因此，锂电池在使用中哪怕只是一节电池单独使用，也要配置电池管理系统。而电池在成组使用时，更容易发生过充过放的现象这主要是电池在制造和使用过程中出现不一致造成的。电池间的差异如果没有在过充过放中得到有效的控制，将进一步扩大，导致电池容量和寿命的急剧下降，最终引起试过的发生。
随着技术的发展，保护功能之外，发展出了测量、评估、管理、和警示等其他扩展功能，为了使一致性不太好或自放电率不太一致的电池能够长期免维护使用，均衡管理便得到了重视，并进入实用化。
电池管理系统的警示功能，必须是在电池管理系统自动执行无法采取有效行动的情况下，警示给相关的人员去做分析判断。比如SOC，电池管理系统由于无法知道距离目的地还有多远，因此无法要求停车充电或者返航等，只能报出数值让司机判断该采取什么措施。比如绝缘损坏，电池管理系统无法自行修复，也只能报警。而要将这些状态和故障报出，就必须通过CAN通信与整车控制器联系，进而出现到人机交互界面上。
当然，测量是这一切的基础。现有技术的测量为总电流、单体电压、选择的温度监控点、部分BMS还输出总电压。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种有效提高电池安全性能的电池管理系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池管理系统，包括单片机、供电模块、CAN收发电路、数据存储电路、均衡管理模块、电压采集模块、温度采集模块、LED显示模块和绝缘检测电路，所述的供电模块、CAN收发电路、数据存储模块、均衡管理模块、电压采集模块、温度采集模块、LED显示模块和绝缘检测电路均与单片机连接。
通过供电模块的设计，为整个系统供电；通过CAN收发电路的设计，使其与整车控制器进行通信；通过数据存储电路的设计，将采集到的数据进行存储，以便对电池性能进行整体评估；通过均衡管理模块的设计，能够确保单体电压之间的均衡性以及一致性，从而使得整个电池组电压均衡，提高了电池组的使用寿命；通过电压采集模块的设计，能够实时的检测各个单体电压的数据，以便于单片机对整个电池组进行性能判断；通过温度采集模块的设计，能够实时的检测电池组的温度值，确保电池组的安全性能；通过LED显示模块的设计，能够让用户直观的了解电池性能；通过绝缘检测电路的设计，能够实时检测电池组的绝缘性能；通过上述整体设计，可以自动、精确地测量电池组使用状况，保护电池不至于过度充放电，具有过流、过压、温度保护功能，以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶者可理解的续航能力信息，确保动力电池可安全运作。
作为优选，所述的供电模块包括可调电阻和稳压电路，所述的稳压电路上设有直流输入端和直流输出端，所述的可调电阻置于稳压电路的直流输入端。通过可调电阻的设计，能够满足不同电压的需求，扩大了适用范围。
作为优选，所述的均衡管理模块包括若干单体电池均衡管理电路和整体输入端，所述的单体电池均衡管理电路相互并联后置于整体输入端处，所述的单体电池均衡管理电路通过整体输入端与单片机连接。
作为优选，所述的电压采集模块包括电池组电压采集控制器和若干单体电池电压采集电路，所述的单体电池电压采集电路与电池组电压采集控制器连接，所述的电池组电压采集控制器分别与单片机和均衡管理模块连接，所述的单体电池电压采集电路上设有单体电压采集接口。
作为优选，所述的温度采集模块包括若干温度传感器和温度采集电路，所述的温度传感器通过温度采集电路与单片机连接。多个温度传感器的设计，能够更为全面的检测整个电池组的温度性能，从而确保电池组的安全可靠性。
作为优选，所述的LED显示模块包括LED显示屏和LED显示电路，所述的LED显示屏通过LED显示电路与单片机连接。
本发明的有益效果是：自动、精确地测量电池组使用状况，保护电池不至于过度充放电，具有过流、过压、温度保护功能，以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶者可理解的续航能力信息，确保动力电池可安全运作。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是供电模块的电路原理图；
图3是CAN收发电路的电路原理图；
图4是数据存储电路的电路原理图；
图5是均衡管理模块的电路原理图；
图6是电压采集模块的电路原理图；
图7是温度采集电路的电路原理图；
图8是LED显示电路的电路原理图；
图9是绝缘检测电路的电路原理图。
图中：1.单片机，2.供电模块，3.CAN收发电路，4.数据存储电路，5.均衡管理模块，6.电压采集模块，7.温度采集模块，8.LED显示模块，9.绝缘检测电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种电池管理系统，包括单片机1、供电模块2、CAN收发电路3、数据存储电路4、均衡管理模块5、电压采集模块6、温度采集模块7、LED显示模块8和绝缘检测电路9，供电模块2、CAN收发电路3、数据存储电路4、均衡管理模块5、电压采集模块6、温度采集模块7、LED显示模块8和绝缘检测电路9均与单片机1连接。如图2所述，供电模块2包括可调电阻和稳压电路，稳压电路上设有直流输入端和直流输出端，可调电阻置于稳压电路的直流输入端。其中：CAN收发电路3如图3所示，数据存储电路4如图4所示。如图5所示，均衡管理模块5包括若干单体电池均衡管理电路和整体输入端，单体电池均衡管理电路相互并联后置于整体输入端处，单体电池均衡管理电路通过整体输入端与单片机1连接。如图6所示，电压采集模块6包括电池组电压采集控制器和若干单体电池电压采集电路，单体电池电压采集电路与电池组电压采集控制器连接，电池组电压采集控制器分别与单片机1和均衡管理模块5连接，单体电池电压采集电路上设有单体电压采集接口。如图7所示，温度采集模块7包括若干温度传感器和温度采集电路，温度传感器通过温度采集电路与单片机1连接。如图8所示，LED显示模块8包括LED显示屏和LED显示电路，LED显示屏通过LED显示电路与单片机1连接。其中：绝缘检测电路9如图9所示。
通过供电模块2的设计，为整个系统供电；通过CAN收发电路3的设计，使其与整车控制器进行通信；通过数据存储电路4的设计，将采集到的数据进行存储，以便对电池性能进行整体评估；通过均衡管理模块5的设计，能够确保单体电压之间的均衡性以及一致性，从而使得整个电池组电压均衡，提高了电池组的使用寿命；通过电压采集模块6的设计，能够实时的检测各个单体电压的数据，以便于单片机1对整个电池组进行性能判断；通过温度采集模块7的设计，能够实时的检测电池组的温度值，确保电池组的安全性能；通过LED显示模块8的设计，能够让用户直观的了解电池性能；通过绝缘检测电路9的设计，能够实时检测电池组的绝缘性能；通过上述整体设计，可以自动、精确地测量电池组使用状况，保护电池不至于过度充放电，具有过流、过压、温度保护功能，以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶者可理解的续航能力信息，确保动力电池可安全运作。

Claims (6)

1.一种电池管理系统，其特征是，包括单片机(1)、供电模块(2)、CAN收发电路(3)、数据存储电路(4)、均衡管理模块(5)、电压采集模块(6)、温度采集模块(7)、LED显示模块(8)和绝缘检测电路(9)，所述的供电模块(2)、CAN收发电路(3)、数据存储电路(4)、均衡管理模块(5)、电压采集模块(6)、温度采集模块(7)、LED显示模块(8)和绝缘检测电路(9)均与单片机(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征是，所述的供电模块(2)包括可调电阻和稳压电路，所述的稳压电路上设有直流输入端和直流输出端，所述的可调电阻置于稳压电路的直流输入端。
3.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征是，所述的均衡管理模块(5)包括若干单体电池均衡管理电路和整体输入端，所述的单体电池均衡管理电路相互并联后置于整体输入端处，所述的单体电池均衡管理电路通过整体输入端与单片机(1)连接。
4.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征是，所述的电压采集模块(6)包括电池组电压采集控制器和若干单体电池电压采集电路，所述的单体电池电压采集电路与电池组电压采集控制器连接，所述的电池组电压采集控制器分别与单片机(1)和均衡管理模块(5)连接，所述的单体电池电压采集电路上设有单体电压采集接口。
5.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征是，所述的温度采集模块(7)包括若干温度传感器和温度采集电路，所述的温度传感器通过温度采集电路与单片机(1)连接。
6.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征是，所述的LED显示模块(8)包括LED显示屏和LED显示电路，所述的LED显示屏通过LED显示电路与单片机(1)连接。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102255352A (zh) * 2011-05-26 2011-11-23 南昌大学 一种分布式智能动力电池组管理系统
CN102447288A (zh) * 2011-12-05 2012-05-09 三门峡速达交通节能科技有限公司 一种电动汽车专用的动力锂电池组智能管理系统
CN102738525A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 沈阳中科正方新能源技术有限公司 一种车载锂动力电池的电池管理系统
CN204271704U (zh) * 2014-12-18 2015-04-15 陕西赛雷博瑞新能源科技有限公司 基于can总线的电池组管理系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102255352A (zh) * 2011-05-26 2011-11-23 南昌大学 一种分布式智能动力电池组管理系统
CN102447288A (zh) * 2011-12-05 2012-05-09 三门峡速达交通节能科技有限公司 一种电动汽车专用的动力锂电池组智能管理系统
CN102738525A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 沈阳中科正方新能源技术有限公司 一种车载锂动力电池的电池管理系统
CN204271704U (zh) * 2014-12-18 2015-04-15 陕西赛雷博瑞新能源科技有限公司 基于can总线的电池组管理系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何立民: "《单片机应用技术选编 3》", 北京航空航天大学出版社 *

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