CN110682794A - 一种电动汽车电池管理系统和管理方法 - Google Patents

一种电动汽车电池管理系统和管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车电池管理系统和管理方法；所述电池管理系统包括电池模组，所述电池模组与BMS主控芯片相连接，所述电池模组包括电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块，所述电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块均与汽车电池相连接。本发明的BMS主控芯片与信号接收端的连接为无线、有线双连接，车主即可通过外接终端对信号进行采集，同时也可通过读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口采集数据，使数据不会丢失，进一步提升了汽车电池的管理与监控。

Description

一种电动汽车电池管理系统和管理方法
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电动汽车电池管理系统和管理方法。
背景技术
目前，电动汽车正在逐渐推广并在未来将具有广阔的前景。电动汽车的动力系统是电动汽车核心技术，动力电池是必备的一个组件，它是由多个电芯串并联构成。为了维护动力电池的寿命，需要BMS(电池管理系统)对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、漏电监测以及显示报警等。
经检索，中国专利申请公布号CN 107464960 A公开了一种电动汽车电池管理系统，包括为电动汽车提供电能的多个电池模组、每个电池模组的对应一个微控制单元、绝缘检测模块及BMS主控芯片。每个电池模组包括若干单体电池、电压检测单元、电流检测单元及温度检测单元。所述BMS主控芯片包括主通讯模块、状态信号接收模块及绝缘信号接收模块。所述绝缘检测模块将绝缘信号无线传输给所述主通讯模块；所述微控制单元采集所述电压检测单元的电压信号、所述电流检测单元的电流信号及所述温度检测单元的温度信号，并将所述电压信号、所述电流信号及所述温度信号转换为状态信号后无线传输给所述主通讯模块。
现有的电池管理系统的不足之处：首先，通信都是以有线为主，线束过于繁多，增加了检修人员的工作量，且发生线路短路、线路断线是很难进行排查，其次电池管理系统内缺少漏电以及掉电检测，汽车发生漏电或掉电时车主很难发觉，从而影响了汽车的准确行程计算。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车电池管理系统和管理方法，具备BMS主控芯片与信号接收端的连接为无线、有线双连接，使数据不会丢失，进一步提升了汽车电池的管理与监控，加快了电动汽车的进一步发展的优点，解决了电池管理系统内缺少漏电以及掉电检测，汽车发生漏电或掉电时车主很难发觉，从而影响了汽车的准确行程计算的问题。
根据本发明实施例的一种电动汽车电池管理系统，包括电池模组，所述电池模组与BMS主控芯片相连接，所述电池模组包括电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块，所述电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块均与汽车电池相连接；所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块分别用于采集电池充放电时的电压、电流、温度；所述RTC检测模块是通过汽车模组内的晶振电路生成脉冲，产生一个频率较低一点时钟TSC，所述汽车电池在进行充放电时，所述时钟TSC初起时通过RTC检测模块初始化，所述RTC检测模块初始化后的稳定时钟信号用于后续电路的使用；所述CAN检测模块用于检测电池模组内数据采集与通信接口的数据传输，所述漏电检测用于检测汽车电池的电量输出状态以及疏通流向。
进一步的，所述漏电检测模块包括掉电检测、绝缘监测、未接地监测，所述掉电检测用于检测电池的掉电状况，所述绝缘检测检测汽车电池所输送的电量与动力装置所接收电量的关系，所述未接地检测用于检测汽车内部器械运动所产生的静电的输送检测。
进一步的，所述BMS主控芯片包括信号接收模块、云端信息交互模块，所述信号接收模块用于接收电池模组所采集的信息，所述云端信息交互模块用于传输电池模组所采集的信息。
进一步的，所述BMS主控芯片还包括指示模块、音频输出设备，所述指示模块、音频输出设备均设置在车内，所述指示模块用于显示电池模组各数据正常信号；所述音频输出设备通过音频播报使驾驶员了解电池模组检测出的汽车电池的异常数据。
进一步的，所述BMS主控芯片与信号接收端相连接，所述信号接收端包括外接终端、读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口，所述外接终端、读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口均用与信号的输出与信号的输入。
进一步的，所述电池模组与BMS主控芯片为无线连接。
进一步的，所述信号接收端与BMS主控芯片之间设置有线、无线双连接，所述BMS主控芯片所接受的信号通过无线射频器输送至外接终端的接收端内。
进一步的，所述输入输出接口即可查阅数据，也可进行指令限号的发送。
进一步的，所述电池模组内的漏电检测模块检测异常时，所述BMS主控芯片直接切断汽车电池与动力装置的连接。
一种电动汽车电池管理系统的管理方法，具体管理步骤如下：
S1:电池模组通过多个检测模块对汽车电池内的个数据进行测量与收集，所收集的信号通过有线传输至BMS主控芯片内的信号接收模块内；
S2:BMS主控芯片对数据进行分析，云端信息交互模块用于将数据出送至云端，供汽车公司进行阅览，所述数据异常时，实数指示模块提示，便于车主的检修，同时音频输出设备对车内进行语音播报，加大车主的注意力；
S3:BMS主控芯片通过无线射频器输送至外接终端，便于外接终端对数据查看；
S4:BMS主控芯片通过有线输送至读卡器通信接口、输入输出接口、LCD输出接口，便于人们查阅或下载。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、BMS主控芯片与信号接收端的连接为无线、有线双连接，车主即可通过外接终端对信号进行采集，同时也可通过读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口采集数据，使数据不会丢失，进一步提升了汽车电池的管理与监控，加快了电动汽车的进一步发展；
2、通过设置的多个检测模块，可对汽车电池上的个数据进行采集与查阅，漏电检测模块包括掉电检测、绝缘检测、未接地监测，掉电检测、绝缘检测、未接地监测其中的一项检测出汽车电池掉电数据为非正常掉电时，则会切断汽车电池与动力装置的连接，保障了汽车动力装置的使用，切断工具为继电器，之后也方便车主连通电源，BMS主控芯片对电池模组所采集的信息进行整合，云端储存备份，并且使信息共享，便于电动汽车的进一部升级，同时也提升了驾驶安全性。
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为本发明提出的一种电动汽车电池管理系统的结构连接框图；
图2为本发明提出的一种电动汽车电池管理系统中漏电检测模块的组成框图。
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。
参照图1-2，包括电池模组，电池模组与BMS主控芯片相连接，电池模组包括电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块，电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块均与汽车电池相连接；电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块分别用于采集电池充放电时的电压、电流、温度；RTC检测模块是通过汽车模组内的晶振电路生成脉冲，产生一个频率较低一点时钟TSC，汽车电池在进行充放电时，时钟TSC初起时通过RTC检测模块初始化，RTC检测模块初始化后的稳定时钟信号用于后续电路的使用；CAN检测模块用于检测电池模组内数据采集与通信接口的数据传输，漏电检测用于检测汽车电池的电量输出状态以及疏通流向。
漏电检测模块包括掉电检测、绝缘监测、未接地监测，掉电检测用于检测电池的掉电状况，绝缘检测检测汽车电池所输送的电量与动力装置所接收电量的关系，未接地检测用于检测汽车内部器械运动所产生的静电的输送检测；BMS主控芯片包括信号接收模块、云端信息交互模块，信号接收模块用于接收电池模组所采集的信息，云端信息交互模块用于传输电池模组所采集的信息；BMS主控芯片还包括指示模块、音频输出设备，指示模块、音频输出设备均设置在车内，指示模块用于显示电池模组各数据正常信号；音频输出设备通过音频播报使驾驶员了解电池模组检测出的汽车电池的异常数据；BMS主控芯片与信号接收端相连接，信号接收端包括外接终端、读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口，外接终端、读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口均用与信号的输出与信号的输入；电池模组与BMS主控芯片为无线连接，无线连接既减少了有线的使用，防止了线条缠绕、影响美观的问题，同时采用蓝牙、无线射频中的一种、信号输送稳定，保证了采集数据的及时性；信号接收端与BMS主控芯片之间设置有线、无线双连接，BMS主控芯片所接受的信号通过无线射频器输送至外接终端的接收端内；输入输出接口即可查阅数据，也可进行指令限号的发送；电池模组内的漏电检测模块检测异常时，BMS主控芯片直接切断汽车电池与动力装置的连接。
一种电动汽车电池管理系统的管理方法，具体管理步骤如下：
S1:电池模组通过多个检测模块对汽车电池内的个数据进行测量与收集，所收集的信号通过有线传输至BMS主控芯片内的信号接收模块内，通过设置的多个检测模块，可对汽车电池上的个数据进行采集与查阅，漏电检测模块包括掉电检测、绝缘检测、未接地监测，掉电检测、绝缘检测、未接地监测其中的一项检测出汽车电池掉电数据为非正常掉电时，则会切断汽车电池与动力装置的连接，保障了汽车动力装置的使用，切断工具为继电器，之后也方便车主连通电源，BMS主控芯片对电池模组所采集的信息进行整合，云端储存备份，并且使信息共享，便于电动汽车的进一部升级，同时也提升了驾驶安全性；
S2:BMS主控芯片对数据进行分析，云端信息交互模块用于将数据出送至云端，供汽车公司进行阅览，所述数据异常时，实数指示模块提示，便于车主的检修，同时音频输出设备对车内进行语音播报，加大车主的注意力；
S3:BMS主控芯片通过无线射频器输送至外接终端，便于外接终端对数据查看；无线连接即
S4:BMS主控芯片通过有线输送至读卡器通信接口、输入输出接口、LCD输出接口，便于人们查阅或下载，BMS主控芯片与信号接收端的连接为无线、有线双连接，车主即可通过外接终端对信号进行采集，同时也可通过读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口采集数据，使数据不会丢失，进一步提升了汽车电池的管理与监控，加快了电动汽车的进一步发展。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：包括电池模组，所述电池模组与BMS主控芯片相连接，所述电池模组包括电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块，所述电压检测模块、电流检测模块、RTC检测模块、CAN检测模块、漏电检测模块、温度检测模块均与汽车电池相连接；
所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块分别用于采集电池充放电时的电压、电流、温度；
所述RTC检测模块是通过汽车模组内的晶振电路生成脉冲，产生一个频率较低一点时钟TSC，所述汽车电池在进行充放电时，所述时钟TSC初起时通过RTC检测模块初始化，所述RTC检测模块初始化后的稳定时钟信号用于后续电路的使用；
所述CAN检测模块用于检测电池模组内数据采集与通信接口的数据传输，所述漏电检测用于检测汽车电池的电量输出状态以及疏通流向。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述漏电检测模块包括掉电检测、绝缘监测、未接地监测，所述掉电检测用于检测电池的掉电状况，所述绝缘检测检测汽车电池所输送的电量与动力装置所接收电量的关系，所述未接地检测用于检测汽车内部器械运动所产生的静电的输送检测。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述BMS主控芯片包括信号接收模块、云端信息交互模块，所述信号接收模块用于接收电池模组所采集的信息，所述云端信息交互模块用于传输电池模组所采集的信息。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述BMS主控芯片还包括指示模块、音频输出设备，所述指示模块、音频输出设备均设置在车内，所述指示模块用于显示电池模组各数据正常信号；所述音频输出设备通过音频播报使驾驶员了解电池模组检测出的汽车电池的异常数据。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述BMS主控芯片与信号接收端相连接，所述信号接收端包括外接终端、读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口，所述外接终端、读卡器通信接口、输入输出接口、LCD通信接口均用与信号的输出与信号的输入。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述电池模组与BMS主控芯片为无线连接。
7.根据权利要求5所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述信号接收端与BMS主控芯片之间设置有线、无线双连接，所述BMS主控芯片所接受的信号通过无线射频器输送至外接终端的接收端内。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种电动汽车电池管理系统的管理方法，其特征在于，具体管理步骤如下：
S1:电池模组通过多个检测模块对汽车电池内的个数据进行测量与收集，所收集的信号通过有线传输至BMS主控芯片内的信号接收模块内；
S2:BMS主控芯片对数据进行分析，云端信息交互模块用于将数据出送至云端，供汽车公司进行阅览，所述数据异常时，实数指示模块提示，便于车主的检修，同时音频输出设备对车内进行语音播报，加大车主的注意力；
S3:BMS主控芯片通过无线射频器输送至外接终端，便于外接终端对数据查看；
S4:BMS主控芯片通过有线输送至读卡器通信接口、输入输出接口、LCD输出接口，便于人们查阅或下载。
9.根据权利要求8所述的一种电动汽车电池管理系统的管理方法，其特征在于：所述输入输出接口即可查阅数据，也可进行指令限号的发送。
10.根据权利要求8所述的一种电动汽车电池管理系统的管理方法，其特征在于：所述电池模组内的漏电检测模块检测异常时，所述BMS主控芯片直接切断汽车电池与动力装置的连接。
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