CN210191218U - 一种电动汽车蓄电池的电子监控系统 - Google Patents

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张昊
Xinlong Gao
高新龙
Zhaocai Liu
刘昭才
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王婉婉
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黄皓
Wenhao Cai
蔡文豪
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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，包括MCU芯片、电压检测模块，所述电压检测模块将检测到的蓄电池电压数据发送至MCU芯片中，所述监控系统还包括点火信号检测模块，所述点火信号检测模块的输出端与MCU芯片的输入端连接，所述MCU芯片的输出端分别连接报警模块、继电器，所述继电器串接在蓄电池的输出回路中。本实用新型的优点在于：实时监控蓄电池电压值，在电压值较低时发给报警指示，提醒用户及时充电，避免蓄电池亏电；采集点火信号，在点火状态不同时分别给出报警信号以及断开蓄电池与外部负载之间的回路，从而给出提醒及断开回路节省电源，防止亏电后无法启动。

Description

一种电动汽车蓄电池的电子监控系统
技术领域
本实用新型涉及汽车电池领域，特别涉及一种电动汽车蓄电池的电子监控系统。
背景技术
电动汽车的电池作为其运行最重要的部分，需要保证电池的电量处于警戒线电量以上，防止由于电量不足造成的各种行车问题。现有技术的电池监控中，仅仅考虑监控电池电量的提醒，而不会根据不同的运行状态给出不同的监控以保证汽车电池的电量，避免亏电造成的无法启动等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，用于监控蓄电池的电量，并在不同的状态给出报警提醒和切断蓄电池输出。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，包括MCU芯片、电压检测模块，所述电压检测模块将检测到的蓄电池电压数据发送至MCU芯片中，所述监控系统还包括点火信号检测模块，所述点火信号检测模块的输出端与MCU芯片的输入端连接，所述MCU芯片的输出端分别连接报警模块、继电器，所述继电器串接在蓄电池的输出回路中。
所述监控系统还包括继电器状态检测模块，其用于检测继电器的触点闭合状态，所述继电器状态检测模块输出端与MCU芯片的输入端连接，所述MCU芯片的输出端与整车控制器VCU连接。
所述报警模块包括报警指示灯。
所述MCU芯片的输出端与仪表ICM连接。
所述MCU芯片采用线性稳压器为其供电。
本实用新型的优点在于：实时监控蓄电池电压值，在电压值较低时发给报警指示，提醒用户及时充电，避免蓄电池亏电；采集点火信号，在点火状态不同时分别给出报警信号以及断开蓄电池与外部负载之间的回路，从而给出提醒及断开回路节省电源，防止亏电后无法启动。该装置可时时监控蓄电池电压值，当蓄电池较低时会发出报警指示，提示用户及时充电，避免蓄电池馈电。当钥匙打到OFF档，同时蓄电池达到馈电电压阈值时，监控装置控制继电器驱动电路，及时断开负载与蓄电池的连接，保证电动车下一次上电能够正常启动。该装置功耗和成本低，可实时监控蓄电池电压，有效减少了蓄电池的馈电问题。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型结构原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
针对电动汽车长时间停放及使用导致蓄电池馈电问题，本方案给出了一种电动汽车12V蓄电池电子监控装置，该装置可实时监控蓄电池的电压，当蓄电池电量较低时，提示用户电量较低，以便及时充电；当车子长时间停放蓄电池电压达到馈电阀值时，该装置会断开蓄电池负载，保证蓄电池留有一定的电量，以便能够正常上电。该装置功耗和成本低，有效减少了蓄电池的馈电问题。
如图1所示，一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，包括MCU芯片、电压检测模块，电压检测模块将检测到的蓄电池电压数据发送至MCU芯片中，点火信号检测模块的输出端与MCU芯片的输入端连接，MCU芯片的输出端分别连接报警模块、继电器，继电器串接在蓄电池的输出回路中。
其工作原理为：通过点火信号检测模块来分别检测车辆的点火状态，当点火状态是处于ON档，此时MCU芯片通过电压检测模块检测到蓄电池电压低于设定值，此时MCU芯片控制报警模块发出报警信号，提醒用户电量低，及时充电；当点火钥匙状态处于OFF当时，此时检测电压过低，MCU会发出控制信号驱动继电器断开电源为负载供电回路，从而断开负载供电，减少电量损耗。由于在ON档时，此时用户在使用车辆，只要给出提醒即可，发出报警信号后由用户自己判断处理充电；当处于OFF档时，此时用户不在使用车辆，则报警模块是无法报警的，所以本方案是通过继电器断开蓄电池的输出供电回路，使得蓄电池无法向车内的负载供电，从而避免进一步亏电的发生。当钥匙再次打到ON档时，继电器闭合使蓄电池电源为负载供电，，然后在进行整车供电启动，并以报警模块的方式为用户提供电量低的报警提示信号。
监控系统还包括继电器状态检测模块，其用于检测继电器的触点闭合状态，继电器状态检测模块输出端与MCU芯片的输入端连接，MCU芯片的输出端与整车控制器VCU连接。MCU芯片将继电器的闭合状态信息发送给整车控制器，由整车控制器根据继电器的闭合与否来判断整车是否可以上电。如继电器断开时，则不可上电。
MCU供电电源模块为MCU芯片供电，电源模块采用线性稳压器为其供电，型号分别为TL720M05QKVURQ1,ASM1117-3.3。
蓄电池的电量以蓄电池的电压来衡量，当电量低时，其电压相应的也是会降低的，以电压来衡量蓄电池的电量。蓄电池电压检测模块可采用电压传感器或采用稳压二极管、分压电阻及其外围电路构成，稳压二极管型号为IN4733A。通过分压电阻将蓄电池输出端的电压进行分压后通过稳压二极管传递给MCU芯片，用于检测蓄电池的电压，以便进行蓄电池馈电报警指示和馈电阈值判断。
点火信号检测模块用于检测点火信号IGON，以便MCU芯片模块进行相应的逻辑判断。可采用分压电阻来实现点火信号分压后送入到MCU中。
继电器状态检测模块,用于检测继电器吸合或者断开的状态，以便MCU芯片模块进行相应的逻辑判断，其可采用现有技术中的电压传感器或采用分压电阻实现。MCU芯片模块(5),采用主芯片MC9S08QD及其外围电路构成。
蓄电池亏电报警模块包括报警指示灯及蜂鸣器,报警指示灯采用发光二极管实现，优选地采用红色发光二极管实现，用于提示用户蓄电池电量较低及时进行充电。
MCU芯片根据检测到的电压与预先设置的电压阈值比较，若电压值小于电压阈值时，说明蓄电池亏电，MCU芯片控制报警单元发出蓄电池馈电报警信号，同时MCU芯片将蓄电池馈电报警信号发送给仪表ICM，用于点亮仪表蓄电池电量低指示灯。
继电器采用继电器驱动模块驱动闭合断开，驱动模块采用发光三极管实现，通过控制三极管的导通与否来控制继电器线圈的导电与否，用于控制继电器的吸合，进一步的可采用续流二极管用于继电器断开时续流。
电动汽车12V蓄电池电子监控装置，该装置可实时监控蓄电池的电压，当蓄电池电量较低时(钥匙在ON或者READY状态)，提示用户电量较低，以便及时充电；当车子长时间停放(钥匙在OFF状态)并且蓄电池电压达到馈电阀值时，该装置会断开蓄电池负载，保证蓄电池留有一定的电量，以便能够正常上电。
MCU芯片通过电压检测模块检测到点火信号V_IGON为高电平说明此时钥匙已经打到ON档，MCU芯片发出DELAY_DRIVER高电平信号，控制继电器吸合，同时MCU芯片对继电器状态进行检测，当检测到V_LOAD信号为高点平时，说明继电器已经成功吸合，MCU芯片给VCU发送继电器状态信号DELAY_sts(高电平有效)，此时VCU可以进行正常高压上电(如果DELAY_DRIVER为高电平，且检测到DELAY_sts为低电平时，此时为继电器驱动故障，VCU不能高压上电)；MCU芯片对蓄电池电压进行实时监控，当检测到蓄电池电压低于设置的电压V1时，MCU芯片输出高电平信号WARM-LED，此时发光二极管点亮，同时发送高电平WARM-sts信号给仪表ICM，用于点亮仪表蓄电池电量低指示灯，以提示用户此时电量低，应该及时充电。
当检测到蓄电池电压大于设定的电压阈值V2时(V1＜V2)，MCU芯片同时将WARM-LED，WARM-sts置0，从而关闭发光二极管及仪表指示灯。
当检测到点火开关(钥匙)打到OFF档时：点火检测模块检测到点火信号V_IGON为低电平，说明此时钥匙已经打到OFF档，MCU芯片对蓄电池电压进行实时监控，当检测到蓄电池电压低于V1时，MCU芯片发出DELAY_DRIVER低电平信号，控制继电器断开，使得蓄电池和其负载断开，减少了蓄电池的馈电，同时保证蓄电池中有一定的电量，保证电动车下一次上电能够正常启动。此时由于用户不在使用，需要采用其它方式告知用户亏电情况，可以采用车载物联网的方式，MCU芯片通过车载的4G芯片(或其它通信芯片)与用户智能手机通信连接，将亏电的情况通过网络发送给用户，以提醒用户及时通电，防止需要使用汽车时，汽车亏电无法行驶。当检测到蓄电池电压大于预设的电压V2时，MCU芯片发出DELAY_DRIVER高电平信号，控制继电器吸合，使得蓄电池和其负载连通。根据实际需要，在整车上OFF档时仍然有一些负载供电，若电量低为保证启动可以将部分负载断开，使得蓄电池输出端与负载之间通过继电器断开通电。以保证下一次运行时有电启动和行驶。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，包括MCU芯片、电压检测模块，所述电压检测模块将检测到的蓄电池电压数据发送至MCU芯片中，其特征在于：所述监控系统还包括点火信号检测模块，所述点火信号检测模块的输出端与MCU芯片的输入端连接，所述MCU芯片的输出端分别连接报警模块、继电器，所述继电器串接在蓄电池的输出回路中。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，其特征在于：所述监控系统还包括继电器状态检测模块，其用于检测继电器的触点闭合状态，所述继电器状态检测模块输出端与MCU芯片的输入端连接，所述MCU芯片的输出端与整车控制器VCU连接。
3.如权利要求1或2所述的一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，其特征在于：所述报警模块包括报警指示灯。
4.如权利要求1或2所述的一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，其特征在于：所述MCU芯片的输出端与仪表ICM连接。
5.如权利要求1或2所述的一种电动汽车蓄电池的电子监控系统，其特征在于：所述MCU芯片采用线性稳压器为其供电。
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