CN205141749U - 电动汽车锂电池管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车锂电池管理装置，本实用新型包括主处理器、存储器、显示器、m个依次串联的锂电池组、n个数据选择电路和从处理器，减少了从处理器的使用量，从处理器可以读取任何一个电芯的电压，主处理器将每个电芯的检测电压A与标准电压区间[A₁，A₂]相比较，并根据判断结果控制充电继电器和放电继电器的通断。本实用新型具有可有效降低电池管理成本、提高检测精度、安全性和经济性好的特点。

Description

电动汽车锂电池管理装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车电池管理技术领域，尤其是涉及一种可有效降低电池管理成本、检测精度高、安全性好的电动汽车锂电池管理装置。

背景技术

每一台配备锂电池的电动汽车都需配备BMS电池管理系统，通常的多电芯串联锂电池组的BMS系统是由多个从处理器和一个主处理器组成，每个由串联电芯构成的锂电池组需要与一个从处理器连接，锂电池组越多需要的从处理器越多，BMS系统成本也越高；如果要将每一个电芯的电压均检测出来，则需更多的从处理器。

如何在提高BMS系统的性能的同时减少成本的增加，是汽车及电池生产企业迫切需要解决的技术难题。

中国专利授权公开号：CN105006851A，授权公开日2015年10月28日，公开了一种锂电池管理系统，包括用于提供动力的由若干锂电芯组成的电池组；以及用于控制所述电池组输出电流导通或断开的电池包输出开关，且所述电池包输出开关为常开型开关；以及用于控制所述电池包输出开关开启或闭合的电池管理系统控制单元；以及与所述电池包输出开关并联设置的输出电阻。该实用新型的不足之处是，无法检测每个电芯的电压。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中的BMS系统无法检测单个电芯、成本高的不足，提供了一种可有效降低电池管理成本、检测精度高、安全性好的电动汽车锂电池管理装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动汽车锂电池管理装置，包括主处理器、存储器、显示器、m个依次串联的锂电池组、n1个数据选择电路和从处理器；每个锂电池组均包括n1个串联的电芯，每个锂电池组的n1个电芯分别与n1个数据选择电路电连接，n1个数据选择电路、从处理器和主处理器依次电连接，充电机通过充电继电器与m个锂电池组电连接，电动汽车的电机通过放电继电器与m个锂电池组电连接，存储器、显示器、充电继电器和放电继电器均与主处理器电连接；每个数据选择电路均包括数据选择器和与数据选择器电连接的n1个三极管。

通常的多电芯串联锂电池组的BMS系统是由多个从处理器和一个主处理器组成，每个由串联电芯构成的锂电池组需要与一个从处理器连接，锂电池组越多需要的从处理器越多，BMS系统成本也越高。

本实用新型包括主处理器、存储器、显示器、m个依次串联的锂电池组、n1个数据选择电路和从处理器，减少了从处理器的使用量，从处理器可以读取任何一个电芯的电压，主处理器将每个电芯的检测电压A与标准电压区间[A₁，A₂]相比较，并根据判断结果控制充电继电器和放电继电器的通断，从而防止各个锂电池组过充电及过放电，保证了各个锂电池组的安全，提高了各个锂电池组的使用寿命。

本实用新型可检测每个电芯的电压值，精确获得每个电芯的电压变化状态，并根据每个电芯的电压精确进行充放电控制，可有效降低电池管理成本、提高检测精度、安全性和经济性好。

作为优选，还包括设于每个锂电池组上的温度传感器，各个温度传感器均与主处理器电连接。

作为优选，每个锂电池组均包括壳体，壳体上设有分别与n1个电芯连接的电压接口，各个电压接口分别与n1个数据选择电路电连接。

作为优选，n1个三极管的基极均与数据选择器连接，n1个三极管的集电极分别与m个锂电池组的一个电芯电连接，n1个三极管的发射极均与从处理器电连接。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可检测每个电芯的电压值，精确获得每个电芯的电压变化状态，并根据每个电芯的电压精确进行充放电控制，可有效降低电池管理成本、提高检测精度、安全性和经济性好。

附图说明

图1是本实用新型的一种原理框图；

图2是本实用新型的数据选择电路的一种电路图。

图中：主处理器1、存储器2、显示器3、锂电池组4、数据选择电路5、从处理器6、电芯7、充电机9、充电继电器10、电机11、放电继电器12、温度传感器13、数据选择器51。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种电动汽车锂电池管理装置，包括主处理器1、存储器2、显示器3、4个依次串联的锂电池组4、13个数据选择电路5和从处理器6；每个锂电池组均包括13个串联的电芯7，每个锂电池组的13个电芯分别与13个数据选择电路电连接，13个数据选择电路、从处理器和主处理器依次电连接，充电机9通过充电继电器10与4个锂电池组电连接，电动汽车的电机11通过放电继电器12与4个锂电池组电连接，存储器、显示器、充电继电器和放电继电器均与主处理器电连接。

还包括设于每个锂电池组上的温度传感器13，各个温度传感器均与主处理器电连接。每个锂电池组均包括壳体，壳体上设有分别与13个电芯连接的电压接口，各个电压接口分别与13个数据选择电路电连接。

如图2所示，每个数据选择电路均包括数据选择器51和与数据选择器电连接的n1个三极管；13个三极管的基极均与数据选择器连接，13个三极管的集电极分别与m个锂电池组的一个电芯电连接，13个三极管的发射极均与从处理器电连接。

本实用新型的工作过程包括如下步骤：

步骤100，检测各个锂电池组中的电芯的电压

存储器中设有每个电芯的标准电压区间[A₁，A₂]，主处理器向从处理器发出每隔时间T循环检测各个锂电池组中的电芯的电压的命令；

将每个锂电池组中的电芯按照串联顺序依次编号为1，…，13，将各个数据选择电路分别编号为1，…，13；将每个锂电池组中编号为k1的电芯均与编号为k1的数据选择电路连接，k₁∈[1，n]，使充电继电器和放电继电器吸合；

步骤200，读取各个电芯的电压

从处理器在时间T＝20ms内依次读取第1至13个数据选择电路采集的13×4个电芯的电压数据；

步骤300，根据电芯检测电压控制充电继电器和放电继电器通断

主处理器将每个电芯的检测电压A与标准电压区间[A₁，A₂]相比较：

当任一个电芯的检测电压A＞A₂，主处理器控制充电继电器断开；

当任一个电芯的检测电压A＜A₁，主处理器控制放电继电器断开；

步骤400，根据温度控制充电继电器和放电继电器通断

存储器中设有标准温度区间[B₁，B₂]，各个温度传感器分别检测各个锂电池组的温度；

主处理器将每个锂电池组的检测温度B与标准温度区间[B₁，B₂]相比较：

当任一个锂电池组的检测电压B＞B₂，主处理器控制放电继电器断开；

当任一个锂电池组的检测电压B＜B₁，主处理器控制充电继电器断开。

当任一锂电池组均满足检测温度B∈[B₁，B₂]时，主处理器控制充电继电器和放电继电器均吸合；

步骤500，显示每个锂电池组的电压U_分和总电压U_总

主处理器将每个锂电池组的电芯的电压相加，得到每个锂电池组的电压U_分；将各个锂电池组的电压相加得到总电压U_总；

主处理器控制显示器显示每个锂电池组的电压U_分和总电压U_总；

当任一个电芯均满足检测电压A∈[A₁，A₂]时，主处理器控制充电继电器和放电继电器均吸合。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车锂电池管理装置，其特征是，包括主处理器(1)、存储器(2)、显示器(3)、m个依次串联的锂电池组(4)、n1个数据选择电路(5)和从处理器(6)；每个锂电池组均包括n1个串联的电芯(7)，每个锂电池组的n1个电芯分别与n1个数据选择电路电连接，n1个数据选择电路、从处理器和主处理器依次电连接，充电机(9)通过充电继电器(10)与m个锂电池组电连接，电动汽车的电机(11)通过放电继电器(12)与m个锂电池组电连接，存储器、显示器、充电继电器和放电继电器均与主处理器电连接；每个数据选择电路均包括数据选择器(51)和与数据选择器电连接的n1个三极管。

2.根据权利要求1所述的电动汽车锂电池管理装置，其特征是，还包括设于每个锂电池组上的温度传感器(13)，各个温度传感器均与主处理器电连接。

3.根据权利要求1所述的电动汽车锂电池管理装置，其特征是，每个锂电池组均包括壳体，壳体上设有分别与n1个电芯连接的电压接口，各个电压接口分别与n1个数据选择电路电连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电动汽车锂电池管理装置，其特征是，n1个三极管的基极均与数据选择器连接，n1个三极管的集电极分别与m个锂电池组的一个电芯电连接，n1个三极管的发射极均与从处理器电连接。