电动公交车电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动公交车电池管理系统，包括主控制模块和显示终端，主控制模块与显示终端通过CAN总线实现通讯，以完成对电池组的监测数据的发送和显示。主控制模块包括若干子电压检测单元、总电压检测单元、若干子电流检测单元、若干子温度检测单元、主控电路以及继电器控制单元。本实用新型专利技术在电池充放电过程中，实时采集电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池总电压，防止电池发生过充电或过放电现象，从而使系统具有单只电池低电压和总电池组低电压报、SOC临界及过低报警功能；另外，还实时监测各电池组的温度，进而控制排风风扇工作，保证电池组内部的热均衡。

Battery management system for electric bus

The utility model discloses an electric bus battery management system, including the main control module and a display terminal, the main control module and the display terminal to realize communication through the CAN bus to complete the monitoring data of the battery pack to send and display. The main control module includes several sub voltage detection units, a total voltage detection unit, a Wakamatsu Ko current detection unit, a Wakamatsu Ko temperature detection unit, a master control circuit and a relay control unit. The utility model in the battery charge and discharge process, battery real-time acquisition in the battery terminal voltage and temperature, charge discharge current and battery voltage, prevent battery overcharge or overdischarge phenomenon, so that the system has low battery voltage and total battery low voltage alarm and low critical report, SOC function; in addition, also the temperature real-time monitoring of battery, and then control the exhaust fan, ensure the battery internal thermal equilibrium.

【技术实现步骤摘要】
电动公交车电池管理系统
本技术涉及电动汽车
，更具体地说，它涉及一种电动公交车电池管理系统。
技术介绍
随着人们环境意识的不断提高，电动车越来越受到人们的青睐。电动车发展的主要瓶颈在于电池，而锂电池则是现阶段电动车的主要发展方向。由于目前电动车的80％故障来自于电池组，电池组的80％故障又来自于电池管理系统的设计缺陷，即对电池组的参数监控不够全面，导致对电池组的充放电控制不够合理；例如：电池组是由多个单体电池串联连接而成，因此每一节单体电池之间可能存在电压差异，且随着多次充放电循环后，单体电池之间的电压差异越来越大，从而影响了电池组的使用性能。由此可见一款稳定可靠、准确运行的电池管理系统至关重要。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种电动公交车电池管理系统，具有设计合理的特点。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种电动公交车电池管理系统，包括主控制模块，所述主控制模块包括：若干子电压检测单元，每一子电压检测单元分别与一块电池耦接，以对每一块电池的端电压进行检测，并输出相应的分电压信号；总电压检测单元，耦接于电池组，以对电池组的总电压进行检测，并输出相应的总电压信号；若干子电流检测单元，每一子电流检测单元分别与一块电池耦接，以对每一块电池的充放电电流进行检测，并输出相应的分电流信号；若干子温度检测单元，每一子温度检测单元分别与一块电池对应以对每一块电池的温度进行检测，并输出相应的温度信号；主控电路，耦接于所述子电压检测单元、总电压检测单元、子电流检测单元以及子温度检测单元，并响应于所述分电压信号、总电压信号、分电流信号以及温度信号输出相应的控制信号；继电器控制单元，耦接于主控电路，并响应于主控电路输出的控制信号以控制电池组是否向外供电。优选地，所述主控制模块配置有第一CAN总线通讯电路。优选地，所述电动公交车电池管理系统还包括显示终端，所述显示终端配置有第二CAN总线通讯电路。优选地，所述子电压检测单元和总电压检测单元采用16位模数转换器，其型号为AD7610。优选地，所述子温度检测单元路包括依次耦接的温度信号输入电路、双通道光驱动MOS管继电器、滤波电路、放大电路以及信号调理电路；其中，所述双通道光驱动MOS管继电器的控制端与主控电路耦接；所述信号调理电路的输出端与主控电路耦接。优选地，所述子电流检测单元电路包括依次耦接的电流信号输入电路、双通道光驱动MOS管继电器、电压跟随器以及信号调理电路；其中，所述双通道光驱动MOS管继电器的控制端与主控电路耦接；所述信号调理电路的输出端与主控电路耦接。与现有技术相比，本技术的优点是：在电池充放电过程中，实时采集电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池总电压，防止电池发生过充电或过放电现象，从而使系统具有单只电池低电压和总电池组低电压报、SOC临界及过低报警功能；另外，还实时监测各电池组的温度，进而控制排风风扇工作，保证电池组内部的热均衡。附图说明图1为实施例中电动公交车电池管理系统的模块原理图；图2为实施例中主控制模块的模块原理图；图3为实施例中第一电源单元的电路图；图4为实施例中主控电路的电路图；图5为实施例中第一CAN总线通讯电路的电路图；图6为实施例中子电压检测单元和总电压检测单元的电路图；图7为实施例中子电流检测单元的电路图；图8为实施例中子温度检测单元的电路图；图9为实施例中继电器控制单元的电路图；图10为实施例中显示控制模块的电路图；图11、图12为实施例中第一通讯电路的电路图；图13为实施例中第二通讯电路的电路图；图14为实施例中RS232通讯电路的电路图。附图标记：100、第一电源单元；200、主控电路；210、时钟电路以及ROM扩展电路；300、第一CAN总线通讯电路；400、子电压检测单元/总电压检测单元；500、子电流检测单元；510、电流信号输入电路；520、双通道光驱动MOS管继电器；530、电压跟随器；540、信号调理电路；600、子温度检测单元；610、电流信号输入电路；620、双通道光驱动MOS管继电器；630、电压跟随器；640、信号调理电路；700、继电器控制单元；800、显示控制模块；910、第一通讯电路；920、第二通讯电路；1000、RS232通讯电路。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不仅限于此。参照图1，一种电动公交车电池管理系统，包括主控制模块和显示终端，主控制模块与显示终端通过CAN总线实现通讯，以完成对电池组的监测数据的发送和显示。参照图2，主控制模块包括第一电源单元、主控电路、总电压检测单元、若干子电压检测单元、若干子电流检测单元、第一CAN总线通讯电路、子温度检测单元以及继电器控制单元。参照图3，第一电源单元100分别输出+24V、+5V、+3V的电压，以给各个电路模块提供稳定电源。参照图4，主控电路200采用MCU集成，内置有镍氢电池OCV-SOC曲线的电量估计算法，对接收到的数据进行分析处理，准确估测电池的荷电状态(SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤。另外，其配置有时钟电路以及ROM扩展电路210，时间电路为主控电路200及ROM扩展电路提供稳定的工作频率。参照图5，第一CAN总线通讯电路300用于进行其他控制器与MCU间的数据通信，协调整车控制系统与MCU之间的通信。参照图6，总电压检测单元和子电压检测单元采用16位模数转换器，其型号为AD7610；其中，每一子电压检测单元分别与电池中的一块电池耦接，以对每一块电池的端电压进行检测，并输出相应的分电压信号Sv1；总电压检测单元耦接于电池组，以对电池组的总电压进行检测，并输出相应的总电压信号Sv2；参照图7，子电流检测单元500电路包括依次耦接的电流信号输入电路510、双通道光驱动MOS管继电器520、电压跟随器530以及信号调理电路540；其中，电流信号输入电路510包括接口J6、电阻R25和电容R21；双通道光驱动MOS管继电器520的型号为aqw212，其控制端(2脚和4脚)耦接于主控电路200，当控制端(2脚和4脚)输入V+信号和V-信号时，MOS管导通，8脚的信号传递到7脚作为VIN+，6脚的信号传递到5脚作为VIN-；电压跟随器530的输入端与双通道光驱动MOS管继电器520的7脚耦接，以对VIN+信号起缓冲、隔离作用，并提高电路的带载能力，使前后级电路不受影响。电压跟随器530的输出信号经过信号调理电路540的处理后，作为分电流信号Si输入到主控电路200进行分析处理。参照图8，子温度检测单元600包括依次耦接的温度信号输入电路、双通道光驱动MOS管继电器620、滤波电路、放大电路以及信号调理电路640；其中，双通道光驱动MOS管继电器620的控制端与主控电路200耦接；信号调理电路640的输出端与主控电路200耦接。其工作原理与子电流检测单元500类似，因此不再赘述。参照图9，继电器控制单元700耦接于主控电路200，并响应于主控电路200输出的控制信号以控制电池组是否向外供电。参照图10至图14，显示终端包括显示屏(图中未示出)、显示控制模块800本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动公交车电池管理系统，其特征是，包括主控制模块，所述主控制模块包括：若干子电压检测单元，每一子电压检测单元分别与一块电池耦接，以对每一块电池的端电压进行检测，并输出相应的分电压信号；总电压检测单元，耦接于电池组，以对电池组的总电压进行检测，并输出相应的总电压信号；若干子电流检测单元，每一子电流检测单元分别与一块电池耦接，以对每一块电池的充放电电流进行检测，并输出相应的分电流信号；若干子温度检测单元，每一子温度检测单元分别与一块电池对应以对每一块电池的温度进行检测，并输出相应的温度信号；主控电路，耦接于所述子电压检测单元、总电压检测单元、子电流检测单元以及子温度检测单元，并响应于所述分电压信号、总电压信号、分电流信号以及温度信号输出相应的控制信号；继电器控制单元，耦接于主控电路，并响应于主控电路输出的控制信号以控制电池组是否向外供电。

【技术特征摘要】
1.一种电动公交车电池管理系统，其特征是，包括主控制模块，所述主控制模块包括：若干子电压检测单元，每一子电压检测单元分别与一块电池耦接，以对每一块电池的端电压进行检测，并输出相应的分电压信号；总电压检测单元，耦接于电池组，以对电池组的总电压进行检测，并输出相应的总电压信号；若干子电流检测单元，每一子电流检测单元分别与一块电池耦接，以对每一块电池的充放电电流进行检测，并输出相应的分电流信号；若干子温度检测单元，每一子温度检测单元分别与一块电池对应以对每一块电池的温度进行检测，并输出相应的温度信号；主控电路，耦接于所述子电压检测单元、总电压检测单元、子电流检测单元以及子温度检测单元，并响应于所述分电压信号、总电压信号、分电流信号以及温度信号输出相应的控制信号；继电器控制单元，耦接于主控电路，并响应于主控电路输出的控制信号以控制电池组是否向外供电。2.根据权利要求1所述的电动公交车电池管理系统，其特征是，所述主控制模块配置有第一C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，李芳，杨玉勋，陈智勇，徐来，游颖敏，孙丹，
申请(专利权)人：温州科尔数字科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33