CN206475758U - 一种基于电动汽车复杂运行状态下的电池控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种优化的电池管理系统，包括磷酸铁锂电池组（1）、超级电容器组（2）、永磁无刷电机（3）、电压传感器（4）、电流传感器（5）、温度传感器（6）、电池管理系统BMS（7）、电池控制单元BCU（8）、LCD显示屏控制系统（9）、电池余量选项（10）、电池温度选项（11）、续航里程选项（12）、故障提示选项（13）、其它选项（14）、充电控制器（15）、充电桩（16）、电动汽车车载空调系统及照明系统（17）、超级电容器放点信号（18）、电池过载、故障断电信号（19）、充电控制信号（20）、散热风扇（21）。本实用新型专利利用超级电容器放电能量比高的特点，解决电动汽车在启动、加速、爬坡运行环境下的大电量需求，同时合理控制电池的适用，提高其利用率和寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车电池控制系统，特别是针对电动汽车在起动、加速、爬坡时电量供给的电池控制系统。
背景技术
全球汽车保有量的快速增长，扩大了能源需求，加快了能源枯竭的步伐，同时加剧了环境的恶化，人类社会和汽车产业的可持续发展受到前所未有的威胁，发展新能源汽车、开发新汽车动力成为缓解和改善当前汽车产业困境的重要任务和课题。
为使电动汽车产业化首先要解决的是能量供给问题，为此出现了混合动力和燃料电池电动汽车，但在复杂运行环境下电动汽车能给供给环节尚有许多优化之处，为此本实用新型就此问题着手进行研究，研究出一种优化的电池管理系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电动汽车复杂运行状态下的电池控制系统，利用超级电容器放电时的高能量比，对电动汽车在起动、加速、爬坡等高耗电运行状态提供能量供给，提高电动汽车的性能，同时保护电动汽车电池的寿命和电能的利用率。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种电动汽车复杂运行状态下的电池控制系统，所述电池控制系统包括：磷酸铁锂电池组、超级电容器组、永磁无刷电机、电压传感器、电流传感器、温度传感器、电池管理系统BMS、电池控制单元BCU、LCD显示屏控制系统、电池余量选项、电池温度选项、续航里程选项、故障提示选项、其它选项、充点控制器、电动汽车车载空调系统及照明系统、超级电容器放点信号、电池过载、故障断电信号、充点控制信号、散热风扇。所述酸铁锂电池组和超级电容器组通过导线以并联的方式与永磁无刷电机相连接，电压传感器、电流传感器、温度传感器与酸铁锂电池组相连接，采集电池组的实时状态数据，并输入到电池管理系统BMS，电池管理系统BMS通过ANQ总线与电池控制单元BCU实现数据交换，电池管理系统BMS与LCD显示屏控制系统相连接，LCD显示屏控制系统控制输出在LCD内容。
电池控制单元BCU输出信号以控制充电控制器在充电时控制对电池组和超级电容器的控制策略，其具体策略为充电开始时瞬间对超级电容器组进行充电，随后，停止对超级电容器充电，启动对电池组充电，施行恒压恒流的方式对其充电，并根据电池控制单元BCU发出的信号逐步调整充电的电压电流，直至充电完成。
电池控制单元BCU在线路故障、电池温度过高时输出信号到继电器实现对驱动电机和车载空调和照明系统及时断电，并启动风扇进行降温。
本实用新型的优点与效果是：
1、本实用新型利用超级电容器放电能量比高的原理，对电动汽车在起动、加速、爬坡等高耗电运行状态提供能量供给，提高电动汽车的性能，同时保护电动汽车电池的寿命和电能的利用率。
2、本实用新型采用动态电池荷电状态SOC计算方式，能够准确的计算出电池荷电状态，以提供准确的电池状态和续航里程。
附图说明
图1为本实用新型电池管理系统结构模型图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步说明本装置。
图中附件：1为磷酸铁锂电池组，2为超级电容器组，3为永磁无刷电机，4为电压传感器，5为电流传感器，6为温度传感器，7为电池管理系统BMS，8为电池控制单元BCU，9为LCD显示屏控制系统，10为电池余量选项，11为电池温度选项，12为续航里程选项，13为故障提示选项，14为其它选项，15为充电控制器，16为充电桩，17为电动汽车车载空调系统及照明系统，18为超级电容器放点信号，19为电池过载、故障断电信号，20为充电控制信号，21为散热风扇。
本具体实施方式中电池组采用100个磷酸铁锂电池单元串联组成，电压可达到300V，用经常闭开关与永磁无刷电机相连。
本具体实施方式中超级电容器组采用10个3伏/12000石墨烯超级电容串联组成，经BCU控制开关S1和常闭开关S3与永磁无刷电机相连。
本具体实施方式中电压传感器、电流传感器、温度传感器分别采用莱姆LV25-P、霍尔HCS-LSP3、贴壁式CYJC101传感器。三者分别与蓄电池相连接，再通过串行接口与电池管理系统BMS相连。
本具体实施方式中电池管理系统BMS采用ABMS-EV系列电池管理系统，经ANQ总线与电池控制单元BCU相连；经串行接口与索尼车载LCD显示屏相连。
本具体实施方式中本具体实施方式中动态电池荷电状态SOC计算方法为：首先求出蓄电池标称电池荷电状态 QUOTE (Q为已耗电池容量， QUOTE 为电池总容量)；再求出 QUOTE ( QUOTE 温度影响系数，I为当前实时电流 QUOTE 为标称电流；求得的 QUOTE 经开路电压求SOC方法模型校正后即可得出准确率较高的动态电池荷电状态SOC。
本具体实施方式中电池的充电控制策略为，根据3伏/12000石墨烯超级电容器单体的参数，充电开始前3分钟对超级电容器组进行充电；随后，停止对超级电容器充电，启动对电池组充电，施行恒压恒流的方式对其充电，并根据电池控制单元BCU发出的信号逐步调整充电的电压电流，直至充电完成。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点。本行业内的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种电动汽车电池控制系统，其特征在于，所述系统包括磷酸铁锂电池组（1）、超级电容器组（2）、永磁无刷电机（3）、电压传感器（4）、电流传感器（5）、温度传感器（6）、电池管理系统BMS（7）、电池控制单元BCU（8）、LCD显示屏控制系统（9）、电池余量选项（10）、电池温度选项（11）、续航里程选项（12）、故障提示选项（13）、其它选项（14）、充电控制器（15）、充电桩（16）、电动汽车车载空调系统及照明系统（17）、超级电容器放点信号（18）、电池过载、故障断电信号（19）、充电控制信号（20）、散热风扇（21）。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池控制系统，其特征在于，所述的磷酸铁锂电池组（1）与超级电容器组（2）以并联的方式给永磁无刷电机（3）供电，且控制超级电容器通断的信号以电流传感器（5）测量的电流是否达到设定值为依据。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池控制系统，其特征在于，所述的电池管理系统BMS（7）在计算电池荷电状态SOC时，采用动态SOC并用电池开路电压SOC模型进行补偿后得到的SOC。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池控制系统，其特征在于，所述的充电控制器（15）采用恒流恒压控制策略。
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| CN201621274278.9U CN206475758U (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 一种基于电动汽车复杂运行状态下的电池控制系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108501750A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-07 | 江西优特汽车技术有限公司 | 一种动力电池续航里程管理系统及方法 |
| CN109062193A (zh) * | 2018-09-26 | 2018-12-21 | 重庆工商职业学院 | 新能源汽车的智能驱动控制系统及控制方法 |
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