CN109334853A - 一种电动自行车电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动自行车电池管理系统，包括第一模组和第二模组，所述第一管理模组和第二管理模组与蓄电池连接并对蓄电池进行管理，第一管理模组和第二管理模组对蓄电池进行管理的管理内容不相同；所述第一管理模组包括第一控制模块，所述第二管理模组包括第二控制模块，所述第二控制模块由第一控制模块控制触发。本发明通过将不同的管理模组相互融合，能够适应和满足市场多样化，且降低了设计成本、管理成本以及使用难度。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理系统领域，具体为一种电动自行车电池管理系统。
背景技术
快速的城市化进程，发展中国家对低消耗运输工具的需求增加，新市场企业的市场机会扩大促进了电动自行车的销售。随着电动自行车市场的大幅增长，市场客户由于功能、成本、外部通讯的原因，不同客户对电动自行车用电池管理系统的基本功能的要求也不同。而目前市场上的电池管理系统之间互不通用，降低了电动自行车电池管理系统通用性和市场适应性。随着客户需求的增大，电动自行车电池管理系统的设计成本、管理成本和使用难度都会随之提高。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种电动自行车电池管理系统，通过将不同的管理模组相互融合，能够适应和满足市场多样化，且降低了设计成本、管理成本以及使用难度。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种电动自行车电池管理系统，包括第一模组和第二模组，所述第一管理模组和第二管理模组与电池连接并对电池进行管理，第一管理模组和第二管理模组对电池进行管理的管理内容不相同；所述第一管理模组包括第一控制模块，所述第二管理模组包括第二控制模块，所述第二控制模块由第一控制模块控制触发。
优选的，所述第一管理模组还包括
-电压采集模块，用于采集电池的单体电压；
-电流采集模块，用于采集电池的电流；
-均衡模块，用于均衡电池内部能量；
-内温监测模块，用于监测第一管理模组内温度；
-保护模块，当检测到电池的运行值超出第一控制模块内预设的正常运行值范围时，切断电池管理系统内部的功率开关；
所述保护模块、电压采集模块、电流采集模块、均衡模块和内温监测模块均与第一控制模块连接，其中，电压采集模块、电流采集模块和均衡模块还与电池连接。
优选的，所述运行值包括电池管理模组运行时的电流值、电压值以及温度值，当监测到出现过压、欠压、过流、短路或温度过高时，保护模块切断电池供电。
优选的，所述第二管理模组还包括
-电源模块，连接第二控制模块，用于为第二管理模组单独供电；
-外温监测模块，连接第二控制模块，用于监测电池内部的温度；
-通讯模块，连接第二控制模块，用于电池管理系统与外部设备的信息交互。
优选的，所述第二管理模组还包括电源锁控制模块，电源模块通过电源锁控制模块连接第二控制模块，用于根据外部信号的接入来控制电源模块对第二管理模组的供电。
优选的，所述外部信号为电池外部的开关信号、点火信号或电池充电器的接入信号。
优选的，所述第一控制模块通过I²C连接第二控制模块。
优选的，所述第一控制模块采用电池前端采集芯片，所述第二控制模块为中央处理器。
优选的，所述通讯模块采用485通讯协议和CAN通讯协议。
与现有技术相比，采用了上述技术方案的电动自行车电池管理系统，具有如下有益效果：
一、采用本发明的电动自行车电池管理系统，将管理系统分为两个相对独立的管理模组，两个管理模组相互连通，用户可以根据使用需求使用不同管理模组，使用者更加方便。
二、本使用新型将第一管理模组和第二管理模组同时整合在一个管理系统中，第一管理模组和第二管理模组能够相互分离，且又各自独立，厂商在安装第一管理模组后可以根据成本以及功能需求考虑是否需要增加第二管理模组，降低设计成本、管理成本以及生产成本。
附图说明
图1为本发明电动自行车电池管理系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面参考附图来更加详细地描述本发明的实施方式。
如图1所示的电动自行车电池管理系统，包括第一模组和第二模组，第一管理模组和第二管理模组与蓄电池连接并对蓄电池进行管理，第一管理模组和第二管理模组对蓄电池进行管理的管理内容不相同。第一管理模组中的第一控制模块采用电池前端采集芯片；第二管理模组中的第二控制模块采用中央处理器。两个控制模块之间通过I²C方式连接并通讯，所述第二控制模块由第一控制模块控制触发。
其中，第一管理模组包括第一控制模块、电压采集模块、电流采集模块、均衡模块、内温监测模块以及保护模块。如图所示，蓄电池通过分别通过电压采集模块、电流采集模块以及均衡模块连接第一控制模块。电压采集模块对蓄电池的单体电压进行采集后，将采集到的电压值发送给第一控制模块；电流采集模块对蓄电池的电流进行采集后，将采集到的电流值发送给第一控制模块；均衡模块连接第一控制模块受第一控制模块控制，对蓄电池的能量进行均衡。内温监测模块连接在第一控制模块上，内温监测模块对第一管理模组甚至是管理系统内部的温度进行监测，并将监测到的温度值发送给第一控制模块。
具体地，在本实施例中蓄电池采用锂离子蓄电池，第一控制模块采用的电池前端采集芯片内置有高精度数模转换器（ADC），单体电压经过电压采集模块的RC滤波后，进入专用芯片的ADC，再将采集到的电压信号通过第一控制模块与第二控制模块之间的I²C通讯上传给第二控制模块，提高了系统的集成度。
第一控制模块接收到电压采集模块、电流采集模块和内温监测模块采集到的各个运行值，并将上述运行值与第一控制模块内预设的范围进行比较。当运行值超出预设的正常运行值范围时，即系统中很有可能出现过压、欠压、过流、短路或温度过高等故障现象时，切断电池管理系统内部的功率开关。
第二管理模组包括第二控制模块、电源模块，电源锁控制模块、通讯模块和外温监测模块。如图所示，电源锁控制模块、通讯模块以及外温监测模块均与第二控制模块连接。电源模块连接第二控制模块，用于为第二管理模组单独供电；电源锁控制模块通过蓄电池外部的开关信号、点火信号或蓄电池充电器的接入信号，控制电源模块对第二管理模组的供电。外温监测模块用于监测蓄电池的电池包的温度，并将外部温度信号发送给第二控制模块。通讯模块中采用485通讯和CAN通讯两种通讯方式，可以根据外部整车的通讯需求选择不同的通讯方式。具体地，通讯模块采用专用的带隔离的芯片设计，提高了与外界信息传输的稳定性及可靠性。
第一管理模组为硬件模块，第二管理模组为软件模块，本实施例通过软件模块和硬件模块相互融合，能够进一步适应和满足市场多样化，且降低了设计成本、管理成本以及使用难度。
以上是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种电动自行车电池管理系统，其特征在于：包括第一模组和第二模组，所述第一管理模组和第二管理模组与电池连接并对电池进行管理，第一管理模组和第二管理模组对电池进行管理的管理内容不相同；所述第一管理模组包括第一控制模块，所述第二管理模组包括第二控制模块，所述第二控制模块由第一控制模块控制触发。
2.根据权利要求1所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述第一管理模组还包括
-电压采集模块，用于采集电池的单体电压；
-电流采集模块，用于采集电池的电流；
-均衡模块，用于均衡电池内部能量；
-内温监测模块，用于监测第一管理模组内温度；
-保护模块，当检测到电池的运行值超出第一控制模块内预设的正常运行值范围时，切断电池管理系统内部的功率开关；
所述保护模块、电压采集模块、电流采集模块、均衡模块和内温监测模块均与第一控制模块连接，其中，电压采集模块、电流采集模块和均衡模块还与电池连接。
3.根据权利要求2所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述运行值包括电池管理模组运行时的电流值、电压值以及温度值，当监测到出现过压、欠压、过流、短路或温度过高时，保护模块切断电池供电。
4.根据权利要求1或2所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述第二管理模组还包括
-电源模块，连接第二控制模块，用于为第二管理模组单独供电；
-外温监测模块，连接第二控制模块，用于监测电池内部的温度；
-通讯模块，连接第二控制模块，用于电池管理系统与外部设备的信息交互。
5.根据权利要求４所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述第二管理模组还包括电源锁控制模块，电源模块通过电源锁控制模块连接第二控制模块，用于根据外部信号的接入来控制电源模块对第二管理模组的供电。
6.根据权利要求５所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述外部信号为电池外部的开关信号、点火信号或电池充电器的接入信号。
7.根据权利要求1所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述第一控制模块通过I²C连接第二控制模块。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述第一控制模块采用电池前端采集芯片，所述第二控制模块为中央处理器。
9.根据权利要求4至6中任意一项所述的电动自行车电池管理系统，其特征在于：所述通讯模块采用485通讯协议和CAN通讯协议。
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