一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统，包括信号检测模块、驱动散热模块、均衡管理模块以及锂电池组，驱动散热系统包括驱动风机，驱动风机通过电机控制器进行独立控制，均衡管理模块包括电压检测单元、电流检测单元、核心处理器MPC5604B以及均衡电路，且电压检测单元、电流检测单元均与锂电池组电性连接进行数据检测，均衡电路与核心处理器MPC5604B输出端电性连接，核心处理器MPC5604B输入端电性连接有安全保护模块，且核心处理器MPC5604B输出端电性连接有上位机监控系统，核心处理器MPC5604B和上位机监控系统之间通过CAN总线电性连接并完成信息交互，整体有效避免单个电池在长时间使用时产生的过充、过放、过热等问题，延长了锂电池组的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统
本专利技术涉及电动汽车电源
，具体为一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统。
技术介绍
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟，电动汽车的种类包括纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(PHEV)、燃料电池汽车(FCEV)，目前的电动汽车主要采用锂电池作为动力源，但是一般会采用多个锂电池叠加使用以满足要求。尽管电池生产工艺进步迅速，但电池单体之间差异不会消除，其差异性不但不会随电池的使用趋于消失，相反还会在这个工程中不断加剧。以电池容量为例，当电池组中有电流通过时，容量大的单体总是处于小电流浅充浅放的状态，而容量小的单体总是处于大电流过充过放的阶段。前者有利于电池寿命延长，后者则会导致电池寿命缩短。除了影响寿命外，过充还会带来更大的安全威胁。过充中锂电池正极材料结构会发生变化使电解液分解，析出金属锂并释放大量气体，如果冲破电池壳体，锂与空气直接接触会导致电池燃烧，甚至爆炸。对电池组来讲，性能最差的单体电池决定着电池组的性能，因此对于电池组的均衡管理显得尤为重要。同时在电池使用的过程中，有时候由于单体电池之间的差异，导致电池之间出现不均衡的情况，不仅不利于电池的长久使用，而且在使用时很容易导致电池出现损坏，同时电池在使用时会存在各种差异，因此需要对电池进行均衡管理。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足,本专利技术提供一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统，采用均衡管理模块对整个电池系统进行均衡管理，有效避免单个电池在长时间使用时产生的过充、过放、过热等问题，通过有效管理大大延长了电池组的使用寿命，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统，包括信号检测模块、驱动散热模块、均衡管理模块以及锂电池组，所述驱动散热系统包括驱动风机，所述驱动风机通过电机控制器进行独立控制，所述均衡管理模块包括电压检测单元、电流检测单元、核心处理器MPC5604B以及均衡电路，且电压检测单元、电流检测单元均与锂电池组电性连接进行数据检测，所述均衡电路与核心处理器MPC5604B输出端电性连接，所述电压检测单元、电流检测单元检测到的信号分别传输到第一信号转换器并完成信号转换，所述第一信号转换器输出端与核心处理器MPC5604B输入端电性连接；所述核心处理器MPC5604B输入端电性连接有安全保护模块，且核心处理器MPC5604B输出端电性连接有上位机监控系统，所述核心处理器MPC5604B和上位机监控系统之间通过CAN总线电性连接并完成信息交互。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述信号检测模块包括压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和温度传感器分别设置在锂电池组外壁，同时压力传感器、温度传感器均与第二信号转换器电性连接，同时第二信号转换器通过信号放大器将转换之后的信号放大反馈传输到核心处理器MPC5604B。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述驱动风机设置在锂电池组外部并进行物理散热，所述电机控制器与核心处理器MPC5604B电性连接进行控制。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述核心处理器MPC5604B输出端连接有反馈显示系统进行控制，所述反馈显示系统包括外接显示屏、语音播报器、报警器以及信号发射器，所述信号发射器通过第三信号转换器和核心处理器MPC5604B输出端电性连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述锂电池组分别通过充电电路外接电源进行充电，锂电池组通过放电电路外接负载进行放电。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述充电电路由充电芯片和外围电路组成，所述放电电路通过开关管与核心处理器MPC5604B电性连接进行控制。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述安全保护模块具体包括限流器和过压保护电路。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过均衡管理模块对锂电池组进行均衡管理，通过对充电电路和放电电路进行有效控制，合理避免出现过充或者过放的情况，同时采用双向Buck-boost电路及功率开关管组成的均衡电路，配合核心处理器MPC5604B控制均衡电路，对能量高的单体电池进行放电，对能量低的单体电池进行充电，使各单体电池状态趋于一致，避免系统中电池间的不一致性超出允许范围，造成电池性能和寿命的下降，对锂电池组的单体电池进行良好的保护，同时降低损耗。(2)本专利技术采用上位机监控系统对锂电池组进行实时监测，同时通过反馈显示系统将监测的数据和信息及时反馈出来，不仅可以实现有效预警，而且可以远程通知，实现远程监控。附图说明图1为本专利技术的整体示意图；图2为本专利技术的均衡电路结构示意图；图3为本专利技术的信号检测模块工作流程示意图。图中：1-信号检测模块；2-反馈显示系统；3-驱动散热系统；4-均衡管理模块；5-第二信号转换器；6-安全保护模块；7-上位机监控系统；8-CAN总线；9-锂电池组；10-充电电路；11-放电电路；12-信号放大器；13-开关管；14-过压保护电路；15-限流器；16-驱动风机；17-电机控制器；101-压力传感器；102-温度传感器；201-外接显示屏；202-语音播报器；203-报警器；204-第三信号转换器；205-信号发射器；401-电压检测单元；402-电流检测单元；403-核心处理器MPC5604B；404-均衡电路；405-第一信号转换器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。本专利技术所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本专利技术，而非用以限制本专利技术。实施例：如图1至图3所示，本专利技术提供了一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统，包括信号检测模块1、驱动散热模块3、均衡管理模块4以及锂电池组9，所述驱动散热系统3包括驱动风机16，所述驱动风机16通过电机控制器17进行独立控制，所述均衡管理模块4包括电压检测单元401、电流检测单元402、核心处理器MPC5604B403以及均衡电路404，且电压检测单元401、电流检测单元402均与锂电池组9电性连接进行数据检测，所述均衡电路404与核心处理器MPC5604B403输出端电性连接，所述电压检测单元401具体通过多个电压传感器同时对锂电池组9的各个单个电池的电压进行检测，同时电流检测单元402具体通过多个电流传感器同时对锂电池组9的各个单个电池进行电流大小的检测，从而完成对锂电池组9的电池的具体的电压电流的实时监测，而均衡电路404具体和锂电池组9的单个电池进行连接实现充放电的独立控制。所述电压检测单元401、电流检测单元402检测到的信号分别传输到第一信号转换器405并完成信号转换，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统，其特征在于：包括信号检测模块(1)、驱动散热模块(3)、均衡管理模块(4)以及锂电池组(9)，所述驱动散热系统(3)包括驱动风机(16)，所述驱动风机(16)通过电机控制器(17)进行独立控制，所述均衡管理模块(4)包括电压检测单元(401)、电流检测单元(402)、核心处理器MPC5604B(403)以及均衡电路(404)，且电压检测单元(401)、电流检测单元(402)均与锂电池组(9)电性连接进行数据检测，所述均衡电路(404)与核心处理器MPC5604B(403)输出端电性连接，所述电压检测单元(401)、电流检测单元(402)检测到的信号分别传输到第一信号转换器(405)并完成信号转换，所述第一信号转换器(405)输出端与核心处理器MPC5604B(403)输入端电性连接；所述核心处理器MPC5604B(403)输入端电性连接有安全保护模块(6)，且核心处理器MPC5604B(403)输出端电性连接有上位机监控系统(7)，所述核心处理器MPC5604B(403)和上位机监控系统(7)之间通过CAN总线(8)电性连接并完成信息交互。

【技术特征摘要】
1.一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统，其特征在于：包括信号检测模块(1)、驱动散热模块(3)、均衡管理模块(4)以及锂电池组(9)，所述驱动散热系统(3)包括驱动风机(16)，所述驱动风机(16)通过电机控制器(17)进行独立控制，所述均衡管理模块(4)包括电压检测单元(401)、电流检测单元(402)、核心处理器MPC5604B(403)以及均衡电路(404)，且电压检测单元(401)、电流检测单元(402)均与锂电池组(9)电性连接进行数据检测，所述均衡电路(404)与核心处理器MPC5604B(403)输出端电性连接，所述电压检测单元(401)、电流检测单元(402)检测到的信号分别传输到第一信号转换器(405)并完成信号转换，所述第一信号转换器(405)输出端与核心处理器MPC5604B(403)输入端电性连接；所述核心处理器MPC5604B(403)输入端电性连接有安全保护模块(6)，且核心处理器MPC5604B(403)输出端电性连接有上位机监控系统(7)，所述核心处理器MPC5604B(403)和上位机监控系统(7)之间通过CAN总线(8)电性连接并完成信息交互。2.根据权利要求1所述的一种设有无损均衡管理模块的电池管理系统，其特征在于：所述信号检测模块(1)包括压力传感器(101)和温度传感器(102)，所述压力传感器(101)和温度传感器(102)分别设置在锂电池组(9)外壁，同时压力传感器(101)、温度传感器(102)均与第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄美英，陈庆捷，许雅莉，罗俊俏，
申请(专利权)人：安徽特凯新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34