一种电动汽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汽车电池管理系统，包括控制器和多个用于对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理的管理模块，管理模块包括通讯隔离电路、电池监测器、温度监测电路、均衡电路和继电器控制回路，控制器的输入端接有用于检测所述电动汽车电池组中总线电流的电流采集电路，控制器的输出端接有上位机、存储器和报警电路。本实用新型专利技术采用分布式电池管理结构，对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理，实时监测电动汽车电池组中每节电池的电压、电流和温度，提高了管理系统的安全性和可靠性，延长电池组的使用寿命，实现对电池组的有效管理，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

A battery management system for electric vehicles

The utility model discloses an electric vehicle battery management system includes a controller and a plurality of independent management module for management of each battery electric vehicle battery, communication management module includes isolation circuit, battery monitor, temperature monitoring circuit, equalization circuit and relay control circuit, the input end of the controller is connected to the current collecting circuit bus current detection of the electric vehicle battery, a controller connected with the output end of the host computer, memory and alarm circuit. The utility model adopts a distributed battery management structure, independent management of each battery electric vehicle battery, real-time monitoring of the EV battery pack voltage, current and temperature of each battery, improving the reliability and safety of the management system, prolong the service life of the battery, to achieve effective management of battery use, convenient operation, strong practicability, good use effect, easy to use.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车电池管理系统
本技术属于电池管理
，具体涉及一种电动汽车电池管理系统。
技术介绍
汽车保有量持续增加，石油等不可再生资源日趋减少，在倡导绿色出行的今天，开发新能源汽车，尤其是电动汽车，成了各大汽车生产商的共识和风向标，许多国家更是将动力电池的研究上升到了国家能源战略的层次。锂离子电池与其他动力电池相比优点众多，这也是电动汽车逐渐选用锂离子电池作为动力电池的原因。由于锂离子电池在各类手机等各类电子产品中的广泛应用，推动了中国锂电池制造业的不断发展，在锂电池的生产制造方面基本上已经赶上国际步伐。单体电池的电压和能量不可能在短时间内有很大的提升，因此，现有方案一般是将单体电池串联成组来提供电能，该方式能够克服单体电池电压和能量不够的缺点，为电动汽车提供合适的工作电压和功率输出。但是由于电池在批量生产过程中电压、内阻、容量等方面存在不一致性，因此当单体电池串接成电池组时，需要对电池组进行有效的管理，解决电池组的不一致问题，这对延长电池组的使用寿命具有重要意义。解决电池组的一致性问题，主要是根据电池管理系统实时监测到的锂电池组工作时的各项参数，然后对采集的参数进行辨识，并通过有效均衡控制算法实现的。随着锂离子电池的在电动汽车行业的广泛使用，设计出合理的电池管理系统对电动汽车的性能也有十分重要的影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电动汽车电池管理系统，结构简单、设计合理，采用分布式电池管理结构，对电池组中的每节电池进行独立管理，实时监测电池组中每节电池的电压、电流和温度，防止每节电池的过充和过放，提高了管理系统的安全性和可靠性，延长电池组的使用寿命，实现对电池组的有效管理，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：包括控制器和多个用于对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理的管理模块，所述管理模块包括用于监测电动汽车电池组中每节电池电压的电池监测器和与所述控制器输出端相接的用于控制所述电动汽车电池组中每节电池充放电回路通断的继电器控制回路，所述控制器和电池监测器之间接有通讯隔离电路，所述电池监测器的输入端接有用于监测所述电动汽车电池组中每节电池温度的温度监测电路，所述电池监测器的输出端接有用于对所述电动汽车电池组中每节电池进行均衡控制的均衡电路，所述控制器的输入端接有用于检测所述电动汽车电池组中总线电流的电流采集电路，所述控制器的输出端接有上位机、存储器和报警电路。上述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述通讯隔离电路包括电感L1、电感L2、电感L3和电感L4，所述电池监测器为芯片LTC6803，所述芯片LTC6803的SCLK引脚经电感L1与所述控制器相接，所述芯片LTC6803的SCKI引脚经电感L2与所述控制器相接，所述芯片LTC6803的SDO引脚经电感L3与所述控制器相接，所述芯片LTC6803的CSBI引脚经电感L4与所述控制器相接。上述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述温度监测电路包括型号均为LT6004LMSB的放大器U1和放大器U2，所述放大器U1的同相输入端与电容C1的一端相接，所述电容C1的另一端分两路，一路经电容C2与电源端VREF相接，另一路接地，所述放大器U1的反向输入端分两路，一路与放大器U1的输出端相接，另一路与热敏电阻R1的一端相接，所述热敏电阻R1的另一端与电池监测器相接；所述放大器U2的同相输入端与电源端VREF相接，所述放大器U2的反向输入端分两路，一路与放大器U2的输出端相接，另一路与热敏电阻R2的一端相接，所述热敏电阻R2的另一端与电池监测器相接。上述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述电流采集电路包括芯片ACS712，所述芯片ACS712的VIOUT引脚与所述控制器相接。上述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述继电器控制回路包括继电器K1，所述继电器K1的接线1端与三极管Q1的集电极相接，所述继电器K1的接线2端与5V电源端相接，所述继电器K1的一个静触点与充电回路相接，所述继电器K1的另一个静触点与充电回路相接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1基极经电阻R3与所述控制器相接。上述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述控制器为STM32系列芯片。上述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述控制器的输出端还接有散热装置。上述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述散热装置为风扇本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。2、本技术采用分布式电池管理结构，对电池组中的每节电池进行独立管理，通过电池监测器和电流监测电路实时监测电池组中每节电池的电压和电流，并通过继电器控制电路防止每节电池的过充和过放，实现对电池组的均衡有效管理，解决了电池组不一致的问题，对延长电池组的使用寿命具有重要意义。3、本技术通过温度监测电路实时监测电池组中每节电池的温度，防止温度过高对电池造成危害，而产生其他危险，提高了管理系统的安全性和可靠性，实用性强，便于推广使用。综上所述，本技术结构简单、设计合理，采用分布式电池管理结构，对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理，实时监测电动汽车电池组中每节电池的电压、电流和温度，防止每节电池的过充和过放，提高了管理系统的安全性和可靠性，延长电池组的使用寿命，实现对电池组的有效管理，使用操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。图2为本技术电池监测器和控制器的电路连接关系图。图3为本技术温度监测电路的电路原理图。图4为本技术电流采集电路的电路原理图。图5为本技术继电器控制回路的电路原理图。附图标记说明:1—控制器；2—管理模块；3—电流采集电路；4—温度监测电路；5—电池监测器；6—通讯隔离电路；7—均衡电路；8—继电器控制回路；9—上位机；10—存储器；11—报警电路；12—散热装置。具体实施方式如图1所示，本技术包括控制器1和多个用于对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理的管理模块2，所述管理模块2包括用于监测电动汽车电池组中每节电池电压的电池监测器5和与所述控制器1输出端相接的用于控制所述电动汽车电池组中每节电池充放电回路通断的继电器控制回路8，所述控制器1和电池监测器5之间接有通讯隔离电路6，所述电池监测器5的输入端接有用于监测所述电动汽车电池组中每节电池温度的温度监测电路4，所述电池监测器5的输出端接有用于对所述电动汽车电池组中每节电池进行均衡控制的均衡电路7，所述控制器1的输入端接有用于检测所述电动汽车电池组中总线电流的电流采集电路3，所述控制器1的输出端接有上位机9、存储器10和报警电路11。通过管理模块2对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理，根据电动汽车电池组中电池的个数设置管理模块2的个数。电池监测器5实时监测电动汽车电池组中每节电池的电压，防止电池过充和过放，通过温度监测电路4实时监测电动汽车电池组中每节电池的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：包括控制器(1)和多个用于对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理的管理模块(2)，所述管理模块(2)包括用于监测电动汽车电池组中每节电池电压的电池监测器(5)和与所述控制器(1)输出端相接的用于控制所述电动汽车电池组中每节电池充放电回路通断的继电器控制回路(8)，所述控制器(1)和电池监测器(5)之间接有通讯隔离电路(6)，所述电池监测器(5)的输入端接有用于监测所述电动汽车电池组中每节电池温度的温度监测电路(4)，所述电池监测器(5)的输出端接有用于对所述电动汽车电池组中每节电池进行均衡控制的均衡电路(7)，所述控制器(1)的输入端接有用于检测所述电动汽车电池组中总线电流的电流采集电路(3)，所述控制器(1)的输出端接有上位机(9)、存储器(10)和报警电路(11)。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：包括控制器(1)和多个用于对电动汽车电池组中的每节电池进行独立管理的管理模块(2)，所述管理模块(2)包括用于监测电动汽车电池组中每节电池电压的电池监测器(5)和与所述控制器(1)输出端相接的用于控制所述电动汽车电池组中每节电池充放电回路通断的继电器控制回路(8)，所述控制器(1)和电池监测器(5)之间接有通讯隔离电路(6)，所述电池监测器(5)的输入端接有用于监测所述电动汽车电池组中每节电池温度的温度监测电路(4)，所述电池监测器(5)的输出端接有用于对所述电动汽车电池组中每节电池进行均衡控制的均衡电路(7)，所述控制器(1)的输入端接有用于检测所述电动汽车电池组中总线电流的电流采集电路(3)，所述控制器(1)的输出端接有上位机(9)、存储器(10)和报警电路(11)。2.按照权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述通讯隔离电路(6)包括电感L1、电感L2、电感L3和电感L4，所述电池监测器(5)为芯片LTC6803，所述芯片LTC6803的SCLK引脚经电感L1与所述控制器(1)相接，所述芯片LTC6803的SCKI引脚经电感L2与所述控制器(1)相接，所述芯片LTC6803的SDO引脚经电感L3与所述控制器(1)相接，所述芯片LTC6803的CSBI引脚经电感L4与所述控制器(1)相接。3.按照权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述温度监测电路(4)包括型号均为LT6004LMSB的放大器U1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新霞，王党树，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61