一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，属于新能源汽车技术领域，包括主板、子板和CAN总线，管理系统由一块主板和若干块子板组成，主板与各个子板通过CAN总线相连，每个子板可管理24节电池，并将数据通过CAN总线传输到主板，主板对各个子板的数据进行集中处理，并且负责对外通信及显示，以此形成一个电池管理网络。本发明专利技术的有益效果为：采用分布式设计，具有应用灵活、扩展性强、采集和数据处理速度快等优点，能够实时采集电池包总电压、各单体电压及绝缘性能检测等数据，并通过触摸屏液晶显示终端实时显示，结合实车工况特性研究，能够更加准确地进行SOC估算和电池寿命预测，为电动汽车的安全运行提供有力保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统。
技术介绍
随着电动汽车的快速发展，它的能量源——动力电池组，成了电动汽车发展的瓶颈，而锂离子电池由于其出色的功率和能量性能，目前被认为是电动汽车唯一可行的能源储存解决方案，然而，过充、过放、过电流和短路等对锂离子电池性能影响极大，且过充、过放以及其它不正确使用方法容易引发安全问题，而电池管理系统是解决这一问题的关键，综合近几年国内外电池管理系统的研究发展现状，虽然取得了较大的进步与发展，但是电动汽车事故却也频频发生，这表明电池管理系统不够成熟，具有较大的发展空间，究其原因，是因为大部分电池管理系统主要是针对电池组静态进行的充放电试验，动态问题考虑得少，在电动汽车运行中，电池包的使用情况比较复杂，各方面的干扰问题也更加严重、突出，这些对电池管理系统的可靠性、适应性、安全性，都提出了更高的要求。因此，迫切需要用更有效的方式和采用更适当的算法来对电池包的各参数进行动态估计，最大限度地降低因为电池意外失效而导致的汽车故障次数，并且提升电池包的使用寿命和电池的利用效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，采用分布式设计，具有应用灵活、扩展性强、采集和数据处理速度快等优点，能够实时采集电池包总电压、各单体电压及绝缘性能检测等数据，并通过触摸屏液晶显示终端实时显示，结合实车工况特性研究，能够更加准确地进行SOC估算和电池寿命预测，为电动汽车的安全运行提供有力保证。为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，包括主板、子板和CAN总线，管理系统由一块主板和若干块子板组成，主板与各个子板通过CAN总线相连，每个子板可管理24节电池，并将数据通过CAN总线传输到主板，主板对各个子板的数据进行集中处理，并且负责对外通信及显示，以此形成一个电池管理网络。作为本方案的优选实施例，所述的主板的主处理器采用TI公司的高端DSP芯片，设有电池包总电流检测模块、总电压检测模块、上体箱温度检测模块，以及具有CAN接口的外界通信模块。作为本方案的优选实施例，所述的子板采用凌力尔特公司的电池管理专用IC芯片LTC6804，内部包含防反接保护模块、EMI滤波器模块、欠压保护模块、过流保护模块、过压保护模块、ESD保护模块、Load Dump保护模块。作为本方案的优选实施例，所述的主板中还设有绝缘电阻检测的采集与计算模块，通过检测HV+与GND之间的绝缘电阻或HV-与GND之间的绝缘电阻的原理，对绝缘电阻进行计算。作为本方案的优选实施例，所述的子板中设置的电压采集模块采用Linear第四代电池管理芯片ltc6804-2实现，并且采用采样保持技术和两路16bits∑ΛAD，内部集成isoSPI接口，并自定义crc15通信协议。作为本方案的优选实施例，所述的主板的CAN接口采用磁隔技术、ESD防护技术、EMI滤波技术，其中磁隔技术用于提供高达2500Vrms的隔离耐压，磁隔芯片同时提供隔离的5V用于与CAN Drive的供电。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：采用分布式设计，具有应用灵活、扩展性强、采集和数据处理速度快等优点，能够实时采集电池包总电压、各单体电压及绝缘性能检测等数据，并通过触摸屏液晶显示终端实时显示，结合实车工况特性研究，能够更加准确地进行SOC估算和电池寿命预测，为电动汽车的安全运行提供有力保证。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例的结构示意图；图2是本申请实施例的主板硬件整体架构示意图；图3是本申请实施例的子板硬件整体架构示意图。图1-图3中：1、主板，2、子板，3、CAN总线。具体实施方式本专利技术提供了一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，采用分布式设计，具有应用灵活、扩展性强、采集和数据处理速度快等优点，能够实时采集电池包总电压、各单体电压及绝缘性能检测等数据，并通过触摸屏液晶显示终端实时显示，结合实车工况特性研究，能够更加准确地进行SOC估算和电池寿命预测，为电动汽车的安全运行提供有力保证。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。如图1-图3所示，一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，包括主板1、子板2和CAN总线3，管理系统由一块主板1和若干块子板2组成，主板1与各个子板2通过CAN总线3相连，每个子板2可管理24节电池，并将数据通过CAN总线3传输到主板1，主板1对各个子板2的数据进行集中处理，并且负责对外通信及显示，以此形成一个电池管理网络，各子板2的结构、性能一致，可以互换，子板2的增减方便，只需更改软件便可从新组建新的系统，分布式设计具有应用灵活、扩展性强、采集和数据处理速度快等优点。其中，在实际应用中，所述的主板1的主处理器采用TI公司的高端DSP芯片，设有电池包总电流检测模块、总电压检测模块、上体箱温度检测模块，以及具有CAN接口的外界通信模块，能够实时采集电池包总电压，各单体电池电压，电池包总电流，各电池箱内温度测量点温度及绝缘性能检测等数据并通过触摸屏液晶显示终端实时显示，更加准确地进行SOC估算和电池寿命预测，为电动汽车的安全运行提供有力保证。其中，在实际应用中，所述的子板2采用凌力尔特公司的电池管理专用IC芯片LTC6804，内部包含防反接保护模块、EMI滤波器模块、欠压保护模块、过流保护模块、过压保护模块、ESD保护模块、Load Dump保护模块，保证硬件系统安全可靠运行。其中，在实际应用中，所述的主板1中还设有绝缘电阻检测的采集与计算模块，通过检测HV+与GND之间的绝缘电阻或HV-与GND之间的绝缘电阻的原理，对绝缘电阻进行计算，实现了测量装置与动力蓄电池的电气隔离，安全性能高，并且无需电压电流传感器，只需要分压电阻及运放，成本低，功耗小，该在线绝缘检测方法能准确地检测各种情况下蓄电池的绝缘电阻，满足电动汽车在线实时检测需求。其中，在实际应用中，所述的子板2中设置的电压采集模块采用Linear第四代电池管理芯片ltc6804-2实现，该芯片符合ISO 26262要求，支持差分对方式与MCU及其它ltc6804-2通信；并且采用采样保持技术和两路16bits∑ΛAD，能够保证各点电压采样时间的一致；内部集成isoSPI接口，并自定义crc15通信协议，提高了隔离耐压能力，抗噪能力强。其中，在实际应用中，所述的主板1的CAN接口采用磁隔技术、ESD防护技术、EMI滤波技术，其中磁隔技术用于提供高达2500Vrms的隔离耐压，磁隔芯片同时提供隔离的5V用于与CAN Drive的供电。其中，在实际应用中，所述的卡瓦6设置在铆钉器1的椎体7上，外面设有保护套，使卡瓦6不易脱落，上下锥体双向脱开解卡，解卡彻底，易起出。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，包括主板(1)、子板(2)和CAN总线(3)，其特征在于，管理系统由一块主板(1)和若干块子板(2)组成，主板(1)与各个子板(2)通过CAN总线(3)相连，每个子板(2)可管理24节电池，并将数据通过CAN总线(3)传输到主板(1)，主板(1)对各个子板(2)的数据进行集中处理，并且负责对外通信及显示，以此形成一个电池管理网络。

【技术特征摘要】
1.一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，包括主板(1)、子板(2)和CAN总线(3)，其特征在于，管理系统由一块主板(1)和若干块子板(2)组成，主板(1)与各个子板(2)通过CAN总线(3)相连，每个子板(2)可管理24节电池，并将数据通过CAN总线(3)传输到主板(1)，主板(1)对各个子板(2)的数据进行集中处理，并且负责对外通信及显示，以此形成一个电池管理网络。2.根据权利要求1所述的一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，其特征在于，所述的主板(1)的主处理器采用TI公司的高端DSP芯片，设有电池包总电流检测模块、总电压检测模块、上体箱温度检测模块，以及具有CAN接口的外界通信模块。3.根据权利要求1所述的一种新能源电动汽车磷酸铁锂电池包管理系统，其特征在于，所述的子板(2)采用凌力尔特公司的电池管理专用IC芯片LTC6804，内部包含防反接保护模块、EMI滤波器模块、欠压保护模块、过流保护模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正斌，吴三，
申请(专利权)人：天津中科先进技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12