CN110525430B - 一种自带雷达保护功能的bms电池管理综合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，应用在新能源汽车，包括：多个雷达模块，分别安装在新能源汽车的前后两侧，用于实时检测新能源汽车的前后两侧与附近物体之间的距离值，然后发送给电池管理系统BMS；BMS，用于接收多个雷达模块发来的距离值，然后转发给新能源汽车的电子控制单元VCU；VCU，用于将多个雷达模块发来的距离值与预设的安全距离值进行比较，当任意一个雷达模块的距离值小于或者等于预设安全距离值时，发出触发降速信号给BMS，触发BMS控制汽车降速行驶。本发明能够对该系统所安装新能源汽车的安全距离进行监控，当有障碍物进入安全距离时，触发车辆降速，提高汽车行驶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子动力电池的电池管理系统及雷达定位技术领域，特别是涉及一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统。
背景技术
目前，由于电池组规模越来越大，使用新能源汽车的人也越来越多，同时锂离子电池相对昂贵和不能滥用的特点，以及锂离子电池本质上的不安全性等特征，需要有专业化的电池管理系统(BMS)来对锂电池进行集成和管理，确保最大限度的发挥电池组最佳性能、同时保护驾驶者的安全。
由于使用新能源汽车的人也越来越多、全国每天发生汽车碰撞的事故也是越来越多，这对于新能源汽车来说是非常危险的、很容易就造成起火或爆炸事故。
此外，新能源汽车中的单体电芯在使用过程中一致性越来越差，压差过大，导致SOC(电池荷电状态，也叫剩余电量)计算不准确，还有温度分布不均匀、温差过大等问题，直接使新能源汽车达不到设计的里程，致使许多新能源汽车使用者感到十分苦恼，这时候，有必要让新能源汽车使用者了解电池管理系统(BMS)的工作信息(例如电池电压、工作电流、剩余电量等)。
但是，目前还没有一种技术，能够针对性地解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统。
为此，本发明提供了一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，应用在新能源汽车，具体包括：
多个雷达模块，分别安装在新能源汽车的前后两侧，用于实时检测新能源汽车的前后两侧，与附近的物体之间的距离值，然后发送给新能源汽车的电池管理系统BMS；
电池管理系统BMS，与多个雷达模块通过信号线相连接，用于接收多个雷达模块发来的距离值，然后转发给新能源汽车的电子控制单元VCU；
电子控制单元VCU，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于将多个雷达模块发来的距离值，与预设的安全距离值进行比较，当一个或者多个雷达模块的距离值小于或者等于预设安全距离值时，发出触发降速信号给电池管理系统BMS；
对应地，电池管理系统BMS，还用于在收到电子控制单元VCU发来的触发降速信号后，实时向新能源汽车的电机发出降速指令，控制新能源汽车降速行驶。
其中，还包括报警器，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于接收电池管理系统BMS发来的报警触发信号，然后实时向驾驶员进行报警；
对应地，电池管理系统BMS，还用于在收到电子控制单元VCU发来的触发降速信号后，实时向报警器发出报警触发信号。
其中，还包括语音播放器，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于在汽车的电机运行后，实时接收并播放电池管理系统BMS发来的预设电池状态信息。
其中，还包括显示屏，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于在汽车的电机运行后，实时接收并显示电池管理系统BMS发来的预设电池状态信息，以及显示电池管理系统BMS接收到的雷达模块检测获得的距离值。
其中，电子控制单元VCU，还用于预先存储并设置新能源汽车的不同车速与不同的安全距离值的一一对应关系，然后根据雷达模块检测到的新能源汽车的实时车速，读取对应的安全距离值；
对应地，雷达模块还用于检测新能源汽车的实时车速，然后通过电池管理系统BMS发送给电子控制单元VCU。
其中，所述信号线为CAN总线。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其能够对该系统所安装新能源汽车的安全距离进行监控，当有障碍物(人或车等)进入该安全距离内时，触发车辆降速，有效可靠地防止新能源汽车出现碰撞事故，以提高汽车行驶的安全性，从而保障驾驶员和乘客的财产和人身安全，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统的整体结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明提供了一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，应用在新能源汽车(具体为依靠电池电力驱动的新能源汽车)上，具体包括：
多个雷达模块，分别安装在新能源汽车的前后两侧，用于实时检测新能源汽车的前后两侧，与附近的物体(包括汽车和非汽车的其他障碍物)之间的距离值，然后发送给新能源汽车的电池管理系统BMS；
电池管理系统BMS，与多个雷达模块通过信号线相连接，用于接收多个雷达模块发来的距离值，然后转发给新能源汽车的电子控制单元VCU；
电子控制单元VCU，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于将多个雷达模块发来的距离值，与预设的安全距离值进行比较，当一个或者多个雷达模块的距离值小于或者等于预设安全距离值时，发出触发降速信号给电池管理系统BMS；
对应地，电池管理系统BMS，还用于在收到电子控制单元VCU发来的触发降速信号后，实时向新能源汽车的电机发出降速指令，控制新能源汽车降速行驶。因此，可以有效避免碰撞事故的发生。
需要说明的是，对于新能源汽车，其具有的重要电控系统是电池管理系统(Battery management system)，简称BMS。它类似于人的“大脑”，可监测包括多个电池单元的汽车电池系统的工作状态，通过发出相应指令，来控制电机的启动，运行，加速，降速、停止等。
在本发明中，具体实现上，还包括报警器，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于接收电池管理系统BMS发来的报警触发信号，然后实时向驾驶员进行报警；
对应地，电池管理系统BMS，还用于在收到电子控制单元VCU发来的触发降速信号后，实时向报警器发出报警触发信号。
在本发明中，具体实现上，还包括语音播放器(例如扬声器)，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于在汽车的电机运行后，实时接收并播放电池管理系统BMS发来的预设电池状态信息(例如电池电压、工作电流、剩余电量等)。
在本发明中，具体实现上，还包括显示屏(例如LCD液晶显示屏)，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于在汽车的电机运行后，实时接收并显示电池管理系统BMS发来的预设电池状态信息(例如电池电压、工作电流、剩余电量等)，以及显示电池管理系统BMS接收到的雷达模块检测获得的距离值。
在本发明中，需要说明的是，预设的安全距离值，可以根据用户的需要进行预先设定，电子控制单元VCU也可以用于预先存储并设置新能源汽车的不同车速与不同的安全距离值的一一对应关系，然后根据雷达模块检测到的新能源汽车的实时车速，读取对应的安全距离值；
对应地，雷达模块还用于检测新能源汽车的实时车速，然后通过电池管理系统BMS发送给电子控制单元VCU。
需要说明的是，雷达模块检测到的新能源汽车的实时车速，在发送给电池管理系统BMS后，电池管理系统BMS可以实时转发给电子控制单元VCU。
在本发明中，具体实现上，雷达模块，可以为现有汽车上安装的常见的雷达探测器，在此为现有技术，不展开具体表述。
在本发明中，具体实现上，所述信号线为CAN(控制器局域网络)总线。
在本发明中，具体实现上，电子控制单元VCU可以为新能源汽车上安装的可编程控制器PLC或中央处理器CPU。
在本发明中，具体实现上，报警器，用于当收到触发信号时，实时发生报警(例如声光报警，报警器可以具体包括预设声音片段的扬声器以及发光二极管)。
需要说明的是，对于本发明提供的一种自带雷达保护功能的BMS电池管理系统，其可以通过雷达模块，精准地检测驾驶车辆前后端的距离及实时车速、并通过CAN总线和电子控制单元VCU进行数据通信，实现极限距离(即预设的安全距离至)紧急制动刹车、从而实现自动保护安全的功能，避免汽车碰撞事故的发生。
此外，本发明通过电池管理系统BMS，还可以实现其他一般正常的功能，包含：电池组总压检测、绝缘检测、单体电压检测，单体电芯主动Or被动均衡、热管理控制、故障诊断及保护、当前的充放电状态、电流大小、SOC、SOH(蓄电池容量)和CAN通讯等各项功能。
另外，具体实现上，本发明，还可以保存电池管理系统BMS的产品编号和对应的测试结果，每次启动前，语音播报当前车辆周围物体的间距、可行驶里程等，给人们出行带来便利。
需要说明的是，对于本发明，其通过在电池管理系统BMS上加入雷达模块，可以在车辆钥匙启动后，BMS电池管理系统上面的雷达模块自动进行数据换算，实现检测当前的车距(即车辆与障碍物之间的距离)，自动播报当前距离及电池所有信息状态，可以通过播报BMS电池管理系统的所有信息状态是否异常，从而让用户判断新能源汽车能否正常运行。
对于本发明，采用雷达定位技术对接的是电子控制单元VCU模式，VCU接收BMS雷达系统发出信号后，开始进行数据转换运算，智能换算出车辆正常行驶的一个极限安全范围(即安全距离)、若超出了这个范围，触发电池管理系统BMS自动发出限速的处理，从而达到安全出行的目的；
对于本发明，具体实现上，可以通过把车辆前后端障碍物的距离及当前车速信息全部反馈出来，并通过电子控制单元VCU对其制动距离进行换算、BMS再对功率进行限制，从而达到自动安全驾驶的目的。中间的信号传递，借助CAN总线的形式，主要操作是车主启动车辆自动开启BMS以及相连接的雷达模块，进而读取车辆电池包所有信息，然后进行语音播报出来，实现安全出行。
本发明的功能集成度高、设计简洁合理，同时具有很好的可靠性和可制造性。可以通过BMS以及配套的雷达模块，读取车辆周围障碍物及电池包所有信息并上报显示屏，使客户了解所有电池状态，以便合理安全出行。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其能够对该系统所安装新能源汽车的安全距离进行监控，当有障碍物(人或车等)进入该安全距离内时，触发车辆降速，有效可靠地防止新能源汽车出现碰撞事故，以提高汽车行驶的安全性，从而保障驾驶员和乘客的财产和人身安全，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其特征在于，应用在新能源汽车，具体包括：
多个雷达模块，分别安装在新能源汽车的前后两侧，用于实时检测新能源汽车的前后两侧，与附近的物体之间的距离值，然后发送给新能源汽车的电池管理系统BMS；
电池管理系统BMS，与多个雷达模块通过信号线相连接，用于接收多个雷达模块发来的距离值，然后转发给新能源汽车的电子控制单元VCU；
电子控制单元VCU，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于将多个雷达模块发来的距离值，与预设的安全距离值进行比较，当一个或者多个雷达模块的距离值小于或者等于预设安全距离值时，发出触发降速信号给电池管理系统BMS；
对应地，电池管理系统BMS，还用于在收到电子控制单元VCU发来的触发降速信号后，实时向新能源汽车的电机发出降速指令，控制新能源汽车降速行驶。
2.如权利要求1所述的自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其特征在于，还包括报警器，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于接收电池管理系统BMS发来的报警触发信号，然后实时向驾驶员进行报警；
对应地，电池管理系统BMS，还用于在收到电子控制单元VCU发来的触发降速信号后，实时向报警器发出报警触发信号。
3.如权利要求1所述的自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其特征在于，还包括语音播放器，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于在汽车的电机运行后，实时接收并播放电池管理系统BMS发来的预设电池状态信息。
4.如权利要求1所述的自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其特征在于，还包括显示屏，与电池管理系统BMS通过信号线相连接，用于在汽车的电机运行后，实时接收并显示电池管理系统BMS发来的预设电池状态信息，以及显示电池管理系统BMS接收到的雷达模块检测获得的距离值。
5.如权利要求1至4中任一项所述的自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其特征在于，电子控制单元VCU，还用于预先存储并设置新能源汽车的不同车速与不同的安全距离值的一一对应关系，然后根据雷达模块检测到的新能源汽车的实时车速，读取对应的安全距离值；
对应地，雷达模块还用于检测新能源汽车的实时车速，然后通过电池管理系统BMS发送给电子控制单元VCU。
6.如权利要求1至4中任一项所述的自带雷达保护功能的BMS电池管理综合系统，其特征在于，所述信号线为CAN总线。
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