CN110854452A - 一种纯电动汽车电池组温度管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车电池组温度管理系统，包括底板，所述底板顶部的左侧固定连接有电池模拟器，所述底板顶部的中心处固定连接有高低温环境箱，所述底板顶部的右侧固定连接有BMS硬件在环仿真平台，所述BMS硬件在环仿真平台顶部的左侧固定连接有报警器。本发明通过数据采集板卡对电压、电流和温度进行检测数据传递给SOC芯片，由SOC芯片进行处理，若温度高于设定温度时，SOC芯片控制报警器发出红色灯，SOC芯片控制冷凝器工作，通过冷凝器对电池本体进行降温处理，SOC芯片将数据传递给电池模拟器，电池模拟器对参数进行辨识，达到了检测精度高的优点，解决了现有的纯电动汽车电池组在使用时检测精度不高。

Description

一种纯电动汽车电池组温度管理系统
技术领域
本发明涉及纯电动汽车技术领域，具体为一种纯电动汽车电池组温度管理系统。
背景技术
纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟，纯电动汽车，它是完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。
随着社会的不断发展，纯电动汽车广泛使用于我们日常生活中，现有的纯电动汽车电池组在使用时检测精度不高，往往电池组电流、电压和温度检测数据与实际不符，容易发生危险。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种纯电动汽车电池组温度管理系统，具备检测精度高的优点，解决了现有的纯电动汽车电池组在使用时检测精度不高，往往电池组电流、电压和温度检测数据与实际不符，容易发生危险的问题。
技术方案
为实现上述检测精度高的目的，本发明提供如下技术方案：一种纯电动汽车电池组温度管理系统，包括底板，所述底板顶部的左侧固定连接有电池模拟器，所述底板顶部的中心处固定连接有高低温环境箱，所述底板顶部的右侧固定连接有BMS硬件在环仿真平台，所述BMS硬件在环仿真平台内腔的左侧设置有SOC芯片，所述高低温环境箱内腔的底部固定连接有固定板，所述固定板的内腔卡接有电池本体，所述电池本体表面的底部安装有数据采集板卡，所述电池本体的顶部安装有导板，所述导板顶部的左侧安装有负极动力母线，所述负极动力母线的顶部贯穿高低温环境箱并与电池模拟器连接，所述导板顶部的右侧安装有正极动力母线，所述正极动力母线的顶部贯穿高低温环境箱并与电池模拟器连接；
所述数据采集板卡的输出端与SOC芯片连接，所述SOC芯片的输出端与加热器连接，所述SOC芯片的输出端与冷凝器连接，所述SOC芯片的输出端与电池模拟器的输入端双向连接。
如上所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其中，可选的是，所述数据采集板卡包括电流传感器、电压传感器和温度传感器，所述电流传感器的输出端与SOC芯片连接，所述电压传感器的输出端与SOC芯片连接，所述温度传感器的输出端与SOC芯片连接。
如上所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其中，可选的是，还包括报警器，所述报警器固定安装在所述BMS硬件在环仿真平台顶部的左侧。所述报警器与所述SOC芯片的输出端电连接。
如上所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其中，可选的是，所述报警器为双色灯，所述报警器工作状态为绿灯，所述报警器非工作状态为红灯。
如上所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其中，可选的是，所述固定板的内腔开设有卡槽，所述卡槽的内腔与电池本体的底部卡接。
如上所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其中，可选的是，所述SOC芯片的背侧固定连接有安装板，所述安装板的左侧与BMS硬件在环仿真平台内壁的左侧固定连接。
如上所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其中，可选的是，所述高低温环境箱内壁的左侧固定连接有加热器，所述高低温环境箱内壁的右侧固定连接有冷凝器。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种纯电动汽车电池组温度管理系统，具备以下有益效果：
1、本发明通过数据采集板卡对电压、电流和温度进行检测数据传递给SOC芯片，由SOC芯片进行处理，若温度高于设定温度时，SOC芯片控制报警器发出红色灯，SOC芯片控制冷凝器工作，通过冷凝器对电池本体进行降温处理，SOC芯片将数据传递给电池模拟器，电池模拟器对参数进行辨识，达到了检测精度高的优点，解决了现有的纯电动汽车电池组在使用时检测精度不高，往往电池组电流、电压和温度检测数据与实际不符，容易发生危险的问题。
2、本发明通过电池模拟器，基于HPPC电池特性试验规范，采用电池模拟器进行脉冲循环放电工况下的电池本体测试，对建立的电池本体等效电路模型中的参数进行辨识，通过电池模拟器也对超级电容进行特性测试以及理论模型验证。
3、本发明通过SOC芯片，基于开发的SOC、SOH估算算法来估算电池本体SOC状态和容量，验证算法的精度及效率。
4、本发明通过数据采集板卡，对电池本体单节电池进行电流、电压和温度进行检测，从而提高了检测数据的准确性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明BMS硬件在环仿真平台的剖视图；
图3为本发明系统原理图。
图中：1、底板；2、高低温环境箱；3、数据采集板卡；4、固定板；5、卡槽；6、电池模拟器；7、加热器；8、负极动力母线；9、导板；10、正极动力母线；11、电池本体；12、冷凝器；13、BMS硬件在环仿真平台；14、电流传感器；15、电压传感器；16、温度传感器；17、报警器；18、SOC芯片；19、安装板。
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。
在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的底板1、高低温环境箱2、数据采集板卡3、固定板4、卡槽5、电池模拟器6、加热器7、负极动力母线8、导板9、正极动力母线10、电池本体11、冷凝器12、BMS硬件在环仿真平台13、电流传感器14、电压传感器15、温度传感器16、报警器17、SOC芯片18和安装板19部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
请参阅图1-3，一种纯电动汽车电池组温度管理系统，包括底板1，底板1顶部的左侧固定连接有电池模拟器6，底板1顶部的中心处固定连接有高低温环境箱2，底板1顶部的右侧固定连接有BMS硬件在环仿真平台13，BMS硬件在环仿真平台13顶部的左侧固定连接有报警器17，报警器17为双色灯，报警器17工作状态为绿灯，报警器17非工作状态为红灯，BMS硬件在环仿真平台13内腔的左侧设置有SOC芯片18，SOC芯片18的背侧固定连接有安装板19，安装板19的左侧与BMS硬件在环仿真平台13内壁的左侧固定连接，通过SOC芯片18，基于开发的SOC、SOH估算算法来估算电池本体11的状态和容量，验证算法的精度及效率，高低温环境箱2内腔的底部固定连接有固定板4，固定板4的内腔卡接有电池本体11，固定板4的内腔开设有卡槽5，卡槽5的内腔与电池本体11的底部卡接，电池本体11表面的底部安装有数据采集板卡3，通过数据采集板卡3，对电池本体11单节电池进行电流、电压和温度进行检测，从而提高了检测数据的准确性，电池本体11的顶部安装有导板9，导板9顶部的左侧安装有负极动力母线8，负极动力母线8的顶部贯穿高低温环境箱2并与电池模拟器6连接，通过电池模拟器6，基于HPPC电池特性试验规范，采用电池模拟器6进行脉冲循环放电工况下的电池本体11测试，对建立的电池本体11等效电路模型中的参数进行辨识，通过电池模拟器6也对超级电容进行特性测试以及理论模型验证，导板9顶部的右侧安装有正极动力母线10，正极动力母线10的顶部贯穿高低温环境箱2并与电池模拟器6连接，高低温环境箱2内壁的左侧固定连接有加热器7，高低温环境箱2内壁的右侧固定连接有冷凝器12。
数据采集板卡3的输出端与SOC芯片18连接，SOC芯片18的输出端与加热器7连接，SOC芯片18的输出端与冷凝器12连接，SOC芯片18的输出端与报警器17连接，SOC芯片18的输出端与电池模拟器6的输入端双向连接，数据采集板卡3包括电流传感器14、电压传感器15和温度传感器16，电流传感器14的输出端与SOC芯片18连接，电压传感器15的输出端与SOC芯片18连接，温度传感器16的输出端与SOC芯片18连接。
在使用时，通过电池本体11安装于卡槽5的内腔，将数据采集板卡3安装在单节电池，随后通过负极动力母线8和正极动力母线10与电池模拟器6进行连接，通过数据采集板卡3对电压、电流和温度进行检测数据传递给SOC芯片18，由SOC芯片18进行处理，若温度高于设定温度时，SOC芯片18控制报警器17发出红色灯，SOC芯片18控制冷凝器12工作，通过冷凝器12对电池本体11进行降温处理，SOC芯片18将数据传递给电池模拟器6，电池模拟器6对参数进行辨识，若数据采集板卡3检测温度过低时，SOC芯片18控制加热器7工作产生热量，设置了电池模拟器6，基于HPPC电池特性试验规范，采用电池模拟器6进行脉冲循环放电工况下的电池本体11测试，对建立的电池本体11等效电路模型中的参数进行辨识，通过电池模拟器6也对超级电容进行特性测试以及理论模型验证，设置了基于开发的SOC、SOH估算算法来估算电池本体11SOC状态和容量，验证算法的精度及效率，达到了检测精度高的优点，解决了现有的纯电动汽车电池组在使用时检测精度不高，往往电池组电流、电压和温度检测数据与实际不符，容易发生危险的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种纯电动汽车电池组温度管理系统，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)顶部的左侧固定连接有电池模拟器(6)，所述底板(1)顶部的中心处固定连接有高低温环境箱(2)，所述底板(1)顶部的右侧固定连接有BMS硬件在环仿真平台(13)，所述BMS硬件在环仿真平台(13)内腔的左侧设置有SOC芯片(18)，所述高低温环境箱(2)内腔的底部固定连接有固定板(4)，所述固定板(4)的内腔卡接有电池本体(11)，所述电池本体(11)表面的底部安装有数据采集板卡(3)，所述电池本体(11)的顶部安装有导板(9)，所述导板(9)顶部的左侧安装有负极动力母线(8)，所述负极动力母线(8)的顶部贯穿高低温环境箱(2)并与电池模拟器(6)连接，所述导板(9)顶部的右侧安装有正极动力母线(10)，所述正极动力母线(10)的顶部贯穿高低温环境箱(2)并与电池模拟器(6)连接；
所述数据采集板卡(3)的输出端与SOC芯片(18)连接，所述SOC芯片(18)的输出端与加热器(7)连接，所述SOC芯片(18)的输出端与冷凝器(12)连接，所述SOC芯片(18)的输出端与电池模拟器(6)的输入端双向连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其特征在于：所述数据采集板卡(3)包括电流传感器(14)、电压传感器(15)和温度传感器(16)，所述电流传感器(14)的输出端与SOC芯片(18)连接，所述电压传感器(15)的输出端与SOC芯片(18)连接，所述温度传感器(16)的输出端与SOC芯片(18)连接。
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其特征在于：还包括报警器(17)，所述报警器(17)固定安装在所述BMS硬件在环仿真平台(13)顶部的左侧。所述报警器(17)与所述SOC芯片(18)的输出端电连接。
4.根据权利要求3所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其特征在于：所述报警器(17)为双色灯，所述报警器(17)工作状态为绿灯，所述报警器(17)非工作状态为红灯。
5.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其特征在于：所述固定板(4)的内腔开设有卡槽(5)，所述卡槽(5)的内腔与电池本体(11)的底部卡接。
6.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其特征在于：所述SOC芯片(18)的背侧固定连接有安装板(19)，所述安装板(19)的左侧与BMS硬件在环仿真平台(13)内壁的左侧固定连接。
7.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池组温度管理系统，其特征在于：所述高低温环境箱(2)内壁的左侧固定连接有加热器(7)，所述高低温环境箱(2)内壁的右侧固定连接有冷凝器(12)。
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