CN203496694U - 一种电动汽车电池能量管理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供的一种电动汽车电池能量管理系统，包括中央处理器、动力电池组、电池监控单元、电容组、电容控制单元以及DC-DC双向变换器，其中，所述电池监控单元的控制信号连接动力电池组，控制动力电池组的充放电；所述电容控制单元的控制信号连接电容组和DC-DC双向变换器，控制电容组的充放电；所述中央处理器通过CAN总线分别与电池监控单元和电容控制单元通讯；所述电容组通过DC-DC双向变换器和电机连接，和电机进行双向充放电。本实用新型的电池能量管理系统有效地实现了对动力电池组的充放电管理，并回收了电动汽车的动能，提高了电动汽车的性能。

Description

一种电动汽车电池能量管理系统
技术领域
本实用新型涉及到电动汽车领域，具体是涉及到电动汽车的电池能量管理系统。
背景技术
电动汽车是以车载电源为动力，用电机作为动力驱动车轮行驶的一种新型绿色环保的交通工具。电动汽车的车载电源往往由很多组蓄电池串联或并联排列组合而成。当前技术水平下，电动汽车普遍采用铅酸电池或锂电池作为动力源，由于这些电池能量密度低，能够储存的能量有限，电动汽车的续航里程不高，无法与燃料汽车相比，成为电动汽车发展的瓶颈之一。另一方面，电动汽车在行驶过程中经常需要减速和制动，由动力电池电能转换而来的电动汽车动能白白浪费掉，并且频繁变换工作状态会造成较大的脉冲电流，对电池的使用寿命也有很大影响。因此，对电动汽车的动能进行回收，提高动力电池的使用效率是提高电动汽车性能的重要方面。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电动汽车电池能量管理系统，该系统控制电动汽车电池的充放电，并回收电动汽车动能。
本实用新型提供的一种电动汽车电池能量管理系统，包括中央处理器、动力电池组、电池监控单元、电容组、电容控制单元以及DC-DC双向变换器，其中，所述电池监控单元的控制信号连接动力电池组，控制动力电池组的充放电；所述电容控制单元的控制信号连接电容组和DC-DC双向变换器，控制电容组的充放电；所述中央处理器通过CAN总线分别与电池监控单元和电容控制单元通讯，进行数据处理并发布控制指令，中央处理器通过另一路CAN总线与整车控制系统通讯；所述动力电池组和充电机连接用于充入电能，和电机连接用于对电机放电工作；所述电容组和充电机连接用于充入电能，通过DC-DC双向变换器和电机连接，和电机进行双向充放电。
优选地，所述动力电池组还和电容组连接，通过电池监控单元和电容控制单元的共同控制，动力电池组对电容组充电。
优选地，所述电池监控单元还包括温度传感器、电压传感器和电流传感器，用于监测动力电池组的温度、电压和电流信息。
本实用新型的电池能量管理系统包括动力电池组和电容组，通过中央处理器以及电池监控单元和电容控制单元对动力电池组和电容组的充电和放电进行控制，当电动汽车起步、加速需要大功率时，电容组参与放电，补充部分电机所需要的功率，当电动汽车减速、制动时，电机的工作状态转换为发电机，通过DC-DC双向变换器向电容组充电，实现能量的回收，并且还避免了电路中电流过大的波动。
附图说明
图1 是本实用新型电池能量管理系统的结构框图。
图2是电池监控单元和动力电池组连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1、图2所示，本实用新型的电池能量管理系统包括中央处理器、动力电池组、电池监控单元、电容组、电容控制单元以及DC-DC双向变换器，其中，所述电池监控单元的控制信号连接动力电池组，控制动力电池组的充放电；所述电容控制单元的控制信号连接电容组和DC-DC双向变换器，控制电容组的充放电；所述中央处理器通过CAN总线分别与电池监控单元和电容控制单元通讯，进行数据处理并发布控制指令，中央处理器通过另一路CAN总线与整车控制系统通讯；所述动力电池组和充电机连接用于充入电能，和电机连接用于对电机放电工作；所述电容组和充电机连接用于充入电能，通过DC-DC双向变换器和电机连接，和电机进行双向充放电。
所述中央处理器采用微处理器ARM STM32F107，利用OSII 系统做中央处理器的操作系统平台，用于方便系统管理及多任务处理的问题。所述电池监控单元和电容控制单元的核心都采用微处理器ARM STM32F103，中央处理器与电池监控单元以及电容控制单元通过CAN总线进行数据通讯，中央处理器通过另一路CAN总线与整车控制系统进行通讯。动力电池组的电能输入端和充电机连接，充电机接入外部电网，动力电池组的电能输出端和电机连接，用于给电机供电。 电池监控单元的控制信号连接动力电池组，根据中央处理器的信息发出控制信号，控制充电机向动力电池组充电，以及控制动力电池组对电机供电，驱动电机工作。电容组和充电机连接，电容组的另一端口通过DC-DC双向变换器和电机连接。电容控制单元的控制信号分别连接电容组和DC-DC双向变换器，根据中央处理器的信息给电容组和DC-DC双向变换器发出控制信号，控制充电机向电容组充电，以及控制电容组对电机供电或反向的电机对电容组充电。
以电动汽车的具体工作状态为例进行说明，当电动汽车在启动或加速过程中，电机需要的功率大，中央处理器通过电池监控单元和电容控制单元分别控制动力电池组和电容组同时向电机供电，以实现较大的功率输出；当电动汽车匀速行驶时，电机需要的功率变化不大，仅控制电池向电机供电即可；当电动汽车减速或制动时，动力电池组停止或减少向电机供电，在电动汽车动能作用下，电机的工作状态反向转换为发电机，通过DC-DC双向变换器向电容组充电，既实现了电动汽车减速制动，又实现了能量的回收，而且还避免了过大的电流波动对电路的不利影响。
优选方式中，动力电池组还和电容组连接，通过电池监控单元和电容控制单元的共同协调控制，实现动力电池组对电容组的充电。
优选方式中，所述电池监控单元还包括温度传感器、电压传感器和电流传感器，用于监测动力电池组的温度、电压和电流信息，将检测信息发送给中央处理器进行综合处理分析。

Claims (3)

1. 一种电动汽车电池能量管理系统，包括中央处理器、动力电池组、电池监控单元、电容组和电容控制单元，其特征在于：所述电池能量管理系统还包括DC-DC双向变换器，其中，所述电池监控单元的控制信号连接动力电池组，控制动力电池组的充放电；所述电容控制单元的控制信号连接电容组和DC-DC双向变换器，控制电容组的充放电；所述中央处理器通过CAN总线分别与电池监控单元和电容控制单元通讯，进行数据处理并发布控制指令，中央处理器通过另一路CAN总线与整车控制系统通讯；所述动力电池组和充电机连接用于充入电能，和电机连接用于对电机放电工作；所述电容组和充电机连接用于充入电能，通过DC-DC双向变换器和电机连接，和电机进行双向充放电。
2. 根据权利要求1所述的电池能量管理系统，其特征在于：所述动力电池组和电容组连接，通过电池监控单元和电容控制单元的共同控制，动力电池组对电容组充电。
3. 根据权利要求1或2所述的电池能量管理系统，其特征在于：所述电池监控单元还包括温度传感器、电压传感器和电流传感器，用于监测动力电池组的温度、电压和电流信息。
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