CN206788342U - 一种电源管理系统装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电源管理系统装置，包括中央处理器、电压采集模块、电流采集模块和继电器控制模块；电压采集模块和电流采集模块的一端均与中央处理器相连接且另一端与动力电池相连接；继电器控制模块的一端与中央处理器相连接且另一端与动力电池相连接；电压采集模块和电流采集模块将采集的电压和电流转换成信号传至中央处理器并实时反馈到仪表显示，中央处理器通过控制所述继电器模块切断高压回路。通过将采集的电压信号传至中央处理器，与设定阈值进行对比，若电压大于设定阈值，中央处理器控制继电器控制模块断开动力电池高压回路保护动力电池；同时将采集的电流信号传至中央处理器与测量的电压处理后传到仪表显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池的电源管理技术领域，尤其涉及一种电源管理系统装置。
背景技术
随着国家大力扶持电动汽车的发展，电动汽车开始进入大量使用阶段，如纯电动汽车、混合动力汽车等；但其都处于一个发展阶段，目前的电动汽车也经常出现比较多的故障问题，这时实时采集与监控车辆的工作状况，无线远程收集电动汽车核心零部件的运行数据，尤其是三大核心零部件：电池、电机、电控系统，对考核电动汽车的性能就变得尤为重要。而电动汽车的电池性能是其性能的关键指标，对电池的关注贯穿于车辆的整个寿命周期，同时电池的性能直接影响车辆的百公里耗电量以及续航里程，更重要的是电池的性能对车辆的安全性提出了巨大挑战。
影响铅酸蓄电池寿命的环境因素：
1、环境温度：铅酸蓄电池正常运行的温度是20-40℃，最佳运行温度是25℃.当温度每升高5℃，蓄电池的使用寿命降低10％，且容易发生热失控。
2、环境湿度：铅酸蓄电池的运行湿度应该在25％--85％之间，环境湿度过高，会在蓄电池表面结露，容易出现短路；环境湿度过低，容易产生静电。
3、灰尘：灰尘过多，容易使铅酸蓄电池短路，安全阀堵塞失效。
现有电池组的电源管理系统一般都依赖进口的保护芯片进行简单的保护，其功能少，管理简单，不能监测电池漏液问题，具有很大的安全隐患，尤其不适用于对铅酸蓄电池组成的电池组进行管理。
中国专利文献(申请号为201220623958.2)公开了一种一种AGV铅酸电池组智能管理系统，其特征在于，包括PLC、电动机、触摸屏、铅酸蓄电池组模块、稳压模块、采样模块、信号调理模块以及电池组控制模块，所述的铅酸蓄电池组模块通过稳压模块向PLC、电动机、触摸屏以及电池组控制模块提供不同的稳定直流电源，所述的铅酸蓄电池组模块产生电流、电压、温度以及剩余容量的参数通过采样模块进行采样并传递给信号调理模进行处理，为电池组控制模块的计算提供基础数据。
因此，现在有必要开发一种能够控制动力电池的上下限温度，并对其进行有效的散热处理，控制动力电池工作环境湿度，实时监控管理电池的工作状态，从而延长动力电池的使用寿命的电源管理系统。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种开发一种能够控制动力电池的上下限温度，并对其进行有效的散热处理，控制动力电池工作环境湿度，实时监控管理电池的工作状态，从而延长动力电池的使用寿命的电源管理系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：该电源管理系统装置包括中央处理器、电压采集模块、电流采集模块和继电器控制模块；所述电压采集模块和电流采集模块的一端均与所述中央处理器相连接且另一端与动力电池相连接；所述继电器控制模块的一端与所述中央处理器相连接且另一端与所述动力电池相连接；所述电压采集模块和电流采集模块将采集的电压和电流转换成信号传至所述中央处理器并实时反馈到仪表显示，所述中央处理器通过控制所述继电器模块切断高压回路。采用上述技术方案，通过将电压采集模块将采集的电压信号传至中央处理器，与设定阈值进行对比，若电压大于设定阈值，中央处理器控制继电器控制模块断开动力电池高压回路，保护动力电池；同时电流采集模块采用霍尔传感器将电流信号传至中央处理器，与测量的电压采用安时积分法处理，计算动力电池的SOC值，并将SOC通过CAN总线传至仪表显示，从而达到保护动力电池的作用，延长动力电池的使用寿命。
本实用新型进一步改进在于，该电源管理系统装置还包括温度采集模块、湿度采集模块和电动换气格栅，所述温度采集模块均匀设置在动力电池箱内，用于测试动力电池的温度并将采集到的动力电池的温度信息输出给中央处理器，所述湿度采集模块均匀设置在动力电池箱内且同时设置在电动换气格栅外侧箱体上，用于进行动力电池箱体和箱体外的湿度采集并将采集到的湿度信息传至所述中央处理器。
本实用新型进一步改进在于，该电源管理系统装置还包括PTC加热模块和风扇冷却模块；所述风扇冷却模块位于所述动力电池箱体内的车头部位，PTC加热模块平铺在所述动力电池箱体底板上和动力电池相接触；同时所述PTC加热模块、风扇冷却模块和电动换气格栅与所述中央处理器相连接所述中央处理器通过设定阈值控制所述风扇冷却模块、PTC加热模块和电动换气格栅工作，调整动力电池的工作环境。通过上述技术方案，温度采集模块、湿度采集模块将采集的温度、湿度信息传至中央处理器，与设定的阈值进行对比。若温度高于设定阈值，湿度低于设定阈值，中央处理器控制电动格栅打开，风扇开启进行降温；若温度高于设定阈值，湿度高于设定阈值，中央处理器将环境恶劣警报信号通过CAN总线发送至仪表提示，并控制继电器控制模块切断高压回路。
本实用新型进一步改进在于，所述电动换气格栅的数量为2个，分别位于动力电池箱体的车头端和车尾端。这样的设置可以保证车头端与车尾端的换气散热。
本实用新型进一步改进在于，设置在所述电动换气格栅外侧箱体上的所述湿度采集模块的数量为2个，分别位于两个所述电动换气格栅外侧箱体上。这样的设置可以采集车头和车尾的湿度。
本实用新型进一步改进在于，所述电流采集模块采用霍尔传感器将采集到的电流信号传至中央处理器，再与电压采集模块测量的电压采用安时积分法处理，计算动力电池的SOC值，并将SOC值通过CAN总线传至仪表显示。
该电源管理系统装置特别适用于铅酸动力电池。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：通过对电压、电流的实时监测控制动力电池的充放电安全，通过对温度湿度的控制，保持动力电池的最佳工作环境，延长动力电池的工作寿命和安全。
附图说明
下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案：
图1是本实用新型的电源管理系统装置结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。
实施例：该电源管理系统装置特别适用于铅酸动力电池，该实施例以铅酸动力电池为例，如图1所示，该电源管理系统装置包括中央处理器、电压采集模块、电流采集模块和继电器控制模块；所述电压采集模块和电流采集模块的一端均与所述中央处理器相连接且另一端与动力电池相连接；所述继电器控制模块的一端与所述中央处理器相连接且另一端与所述动力电池相连接；所述电压采集模块和电流采集模块将采集的电压和电流转换成信号传至所述中央处理器并实时反馈到仪表显示，所述中央处理器通过控制所述继电器模块切断高压回路。采用上述技术方案，通过将电压采集模块将采集的电压信号传至中央处理器，与设定阈值进行对比，若电压大于设定阈值，中央处理器控制继电器控制模块断开动力电池高压回路，保护动力电池；同时电流采集模块采用霍尔传感器将电流信号传至中央处理器，与测量的电压采用安时积分法处理，计算动力电池的SOC值，并将SOC通过CAN总线传至仪表显示，从而达到保护动力电池的作用，延长动力电池的使用寿命；该电源管理系统装置还包括温度采集模块、湿度采集模块和电动换气格栅，所述温度采集模块均匀设置在动力电池箱内，用于测试动力电池的温度并将采集到的动力电池的温度信息输出给中央处理器，所述湿度采集模块均匀设置在动力电池箱内且同时设置在电动换气格栅外侧箱体上，用于进行动力电池箱体和箱体外的湿度采集并将采集到的湿度信息传至所述中央处理器；该电源管理系统装置还包括PTC加热模块和风扇冷却模块；所述风扇冷却模块位于所述动力电池箱体内的车头部位，PTC加热模块平铺在所述动力电池箱体底板上和动力电池相接触；同时所述PTC加热模块、风扇冷却模块和电动换气格栅与所述中央处理器相连接所述中央处理器通过设定阈值控制所述风扇冷却模块、PTC加热模块和电动换气格栅工作，调整动力电池的工作环境。通过上述技术方案，温度采集模块、湿度采集模块将采集的温度、湿度信息传至中央处理器，与设定的阈值进行对比。若温度高于设定阈值，湿度低于设定阈值，中央处理器控制电动格栅打开，风扇开启进行降温；若温度高于设定阈值，湿度高于设定阈值，中央处理器将环境恶劣警报信号通过CAN总线发送至仪表提示，并控制继电器控制模块切断高压回路；所述电动换气格栅的数量为2个，分别位于动力电池箱体的车头端和车尾端。这样的设置可以保证车头端与车尾端的换气散热；设置在所述电动换气格栅外侧箱体上的所述湿度采集模块的数量为2个，分别位于两个所述电动换气格栅外侧箱体上。这样的设置可以采集车头和车尾的湿度；所述电流采集模块采用霍尔传感器将采集到的电流信号传至中央处理器，再与电压采集模块测量的电压采用安时积分法处理，计算动力电池的SOC值，并将SOC值通过CAN总线传至仪表显示。
电源管理系统装置的管理方法，包括以下步骤：
1)电压采集模块将采集的电压信号传至中央处理器，与设定阈值进行对比，若电压大于设定阈值，中央处理器控制继电器控制模块断开动力电池高压回路，保护动力电池；
2)电流采集模块采用霍尔传感器将电流信号传至中央处理器，与测量的电压采用安时积分法处理，计算动力电池的SOC值，并将SOC通过CAN总线传至仪表显示；
3)温度采集模块、湿度采集模块将采集的温度、湿度信息传至中央处理器，与设定的阈值进行对比。若温度高于设定阈值，湿度低于设定阈值，中央处理器控制电动格栅打开，风扇开启进行降温；若温度高于设定阈值，湿度高于设定阈值，中央处理器将环境恶劣警报信号通过CAN总线发送至仪表提示，并控制继电器控制模块切断高压回路。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电源管理系统装置，其特征在于，该电源管理系统装置包括中央处理器、电压采集模块、电流采集模块和继电器控制模块；所述电压采集模块和电流采集模块的一端均与所述中央处理器相连接且另一端与动力电池相连接；所述继电器控制模块的一端与所述中央处理器相连接且另一端与所述动力电池相连接；所述电压采集模块和电流采集模块将采集的电压和电流转换成信号传至所述中央处理器并实时反馈到仪表显示，所述中央处理器通过控制所述继电器模块切断高压回路。
2.根据权利要求1所述的电源管理系统装置，其特征在于，该电源管理系统装置还包括温度采集模块、湿度采集模块和电动换气格栅，所述温度采集模块均匀设置在动力电池箱内，用于测试动力电池的温度并将采集到的动力电池的温度信息输出给中央处理器，所述湿度采集模块均匀设置在动力电池箱内且同时设置在电动换气格栅外侧箱体上，用于进行动力电池箱体和箱体外的湿度采集并将采集到的湿度信息传至所述中央处理器。
3.根据权利要求2所述的电源管理系统装置，其特征在于，该电源管理系统装置还包括PTC加热模块和风扇冷却模块；所述风扇冷却模块位于所述动力电池箱体内的车头部位，PTC加热模块平铺在所述动力电池箱体底板上和动力电池相接触；同时所述PTC加热模块、风扇冷却模块和电动换气格栅与所述中央处理器相连接所述中央处理器通过设定阈值控制所述风扇冷却模块、PTC加热模块和电动换气格栅工作，调整动力电池的工作环境。
4.根据权利要求2所述的电源管理系统装置，其特征在于，所述电动换气格栅的数量为2个，分别位于动力电池箱体的车头端和车尾端。
5.根据权利要求4所述的电源管理系统装置，其特征在于，设置在所述电动换气格栅外侧箱体上的所述湿度采集模块的数量为2个，分别位于两个所述电动换气格栅外侧箱体上。
6.根据权利要求5所述的电源管理系统装置，其特征在于，所述电流采集模块采用霍尔传感器将采集到的电流信号传至中央处理器，再与电压采集模块测量的电压采用安时积分法处理，计算动力电池的SOC值，并将SOC值通过CAN总线传至仪表显示。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电源管理系统装置，其特征在于，该电源管理系统装置适用于铅酸动力电池。
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| CN108501767A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-07 | 娄底职业技术学院 | 一种纯电动车 |
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| CN113049967A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-29 | 杭州惠嘉信息科技有限公司 | 一种直流系统在线监测系统 |
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