一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统，包括电池组、电流电压监测模块、绝缘监测模块、与电流电压监测模块电连接的电量估算模块、电池管理模块及与电池管理模块电连接的整车控制模块，电池组分别与电流电压监测模块和绝缘监测模块电连接，电池管理模块分别与电量估算模块、电流电压监测模块及绝缘监测模块电连接。本实用新型专利技术能够实时或按照设定的周期对电池组的电流、剩余电量及绝缘性能进行有效监控，并且具有操作便捷、灵敏度高、系统处理速度快的特点，有助于提高系统的监测效率和准确度，还能提高电池的安全性，从而提高电动汽车的质量。

A Real-time Monitoring System for Current, Residual Electricity and Insulation Performance

【技术实现步骤摘要】
一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统
本技术属于电池监测系统的
，具体涉及一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统。
技术介绍
目前电动汽车和混合动力汽车成为重要的交通工具，而动力电池是纯电动汽车和混合动力汽车驱动的能量载体，为了满足快速充电和续航里程的要求，以及爬坡、加速等工况下的车辆动能，动力电池必须具备高功率输出和大容量。为了保证动力电池的高容量和高功率，通常将大量单体动力电池通过串联、并联的方式组成电池模组使用，但是动力电池工作电流大，产热量大。目前锂电池大部分是易燃、易挥发的非水溶液组成，这个组成体系相比水溶液电解质组成的电池有更高的能量和电压输出，符合用户更高的能量需求。同时，电动汽车在使用过程中，对电池组的当前剩余电量的监测很重要，需对电池组的剩余电量进行有效的实时监控。其中，中国专利文献公开了一种BMS电池管理系统(公开号：201710286395.X)，通过云服务器存储有电池组的标准参数值范围，控制装置中的电池管理模块将接收到的当前温度、电流、湿度以及振动频率数据进行分析后，将其分析结构以曲线图的形式在显示屏上显示，同时，通过电量显示模块在显示屏上显示出电池组的当前剩余电量以及已经使用电量，而且将分析结构发送给移动终端，移动终端中的电池APP实时或者定时接收该分析结构，并将其与从云服务器接收的标准值范围进行比对分析，根据分析结构发出调控指令，电池管理模块再次接收调控指令并发送给电源控制模块，电源控制模块根据接收到的调控指令控制冷却系统中的散热装置以及除湿装置进行散热或除湿。上述的方案在一定程度上收集电池的数据，但是这种方案至少还存在以下缺陷：第一，不能实时动态反映电池绝缘性能问题；第二，结构复杂，通用性不强，设计成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统，能够实时或按照设定的周期对电池组的电流、剩余电量及绝缘性能进行有效监控，并且具有操作便捷、灵敏度高、系统处理速度快的特点，有助于提高系统的监测效率和准确度，当运用在电动汽车上，能提高电池的安全性，有助于提高电动汽车的质量。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统，包括电池组、电流电压监测模块、绝缘监测模块、与所述电流电压监测模块电连接的电量估算模块、电池管理模块及与所述电池管理模块电连接的整车控制模块，所述电池组分别与所述电流电压监测模块和所述绝缘监测模块电连接，所述电池管理模块分别与所述电量估算模块、所述电流电压监测模块及所述绝缘监测模块电连接。电流电压监测模块和绝缘监测模块实时对电池组的充放电状态和绝缘性能进行监测，实现对电池组过流、过充、过放、短路等识别，同时防止电池外壳漏电造成的安全事故；电量估算模块，能根据电池组的电流和电压，准确的判断电池组的剩余电量，便于用户根据续航里程做出适当的操作；电池管理模块用于根据电池组的电流、电压、剩余电量及绝缘性能判断电池组的工作状态，实现了对电池组的全面检测，通过与预设的标准数据进行比对，然后将判断结果发给整车控制模块；整车控制模块根据电池组实时的状态，发送提示或警告给用户，使用户在电动汽车行驶过程中也能及时发现电池故障信息，提供了更好的用户体验和提高电池的安全性。作为本技术所述的一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统的一种改进，所述电流电压监测模块包括电流传感器、电压传感器和第一模数转换模块，所述电流传感器和所述电压传感器分别与所述第一模数转换模块的输入端电连接，所述第一模数转换模块的输出端分别与所述电量估算模块和所述电池管理模块电连接。电流传感器能收集电池组的信息，并能将监测到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求；电压传感器对高速变化的交、直流电压信号做跟踪采集，对于比较复杂的电压波形做频谱分析；第一模数转换模块用于将电流传感器和电压传感器的模拟信号转换成数字信号。作为本技术所述的一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统的一种改进，所述电流电压监测模块与所述电池组的正极和负极电连接。作为本技术所述的一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统的一种改进，所述绝缘监测模块包括绝缘传感器和第二模数转换模块，所述绝缘传感器与所述第二模数转换模块的输入端电连接，所述第二模数转换模块的输出端与所述电池管理模块电连接。绝缘传感器能监测到电池组的绝缘值；第二模数转换模块用于将绝缘传感器的模拟信号转换成数字信号；当直流系统发生故障，系统电压偏高或者偏低，或超过预设值，或交流电压超过预设值时，发送警告信息给电池管理模块。作为本技术所述的一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统的一种改进，所述绝缘监测模块分别与所述电池组的正极、负极和外壳电连接。作为本技术所述的一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统的一种改进，所述电量估算模块包括依次连接的模型构建模块和卡尔曼滤波模块，所述模型构建模块连接于所述电流电压监测模块，所述卡尔曼滤波模块连接于所述电池管理模块。将电流电压监测模块监测的电流和电压代入到模型构建模块，并对推导出来的参数进行分析，然后对分析结果进行卡尔曼滤波，得到估算的剩余电量；卡尔曼滤波模块通过电流电压监测模块输入监测数据，对电池组状态进行最优估计，由于监测数据受电池组中的噪声和干扰的影响，所以最优估计也可看作是滤波过程。本技术的有益效果在于，本技术包括电池组、电流电压监测模块、绝缘监测模块、与所述电流电压监测模块电连接的电量估算模块、电池管理模块及与所述电池管理模块电连接的整车控制模块，所述电池组分别与所述电流电压监测模块和所述绝缘监测模块电连接，所述电池管理模块分别与所述电量估算模块、所述电流电压监测模块及所述绝缘监测模块电连接。电流电压监测模块和绝缘监测模块实时对电池组的充放电状态和绝缘性能进行监测，实现对电池组过流、过充、过放、短路等识别，同时防止电池外壳漏电造成的安全事故；电量估算模块，能根据电池组的电流和电压，准确的判断电池组的剩余电量，便于用户根据续航里程做出适当的操作；电池管理模块用于根据电池组的电流、电压、剩余电量及绝缘性能判断电池组的工作状态，实现了对电池组的全面检测，通过与预设的标准数据进行比对，然后将判断结果发给整车控制模块；整车控制模块根据电池组实时的状态，发送提示或警告给用户，使用户在电动汽车行驶过程中也能及时发现电池故障信息，提供了更好的用户体验和提高电池的安全性。本技术能够实时或按照设定的周期对电池组的电流、剩余电量及绝缘性能进行有效监控，并且具有操作便捷、灵敏度高、系统处理速度快的特点，有助于提高系统的监测效率和准确度，还能提高电池的安全性，从而提高电动汽车的质量。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的监测方法的流程图。其中：1-电池组；2-电流电压监测模块；3-绝缘监测模块；4-电量估算模块；5-电池管理模块；6-整车控制模块；21-电流传感器；22-电压传感器；23-第一模数转换模块；31-绝缘传感器；32-第二模数转换模块；41-模型构建模块；42-卡尔曼滤波模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统，其特征在于：包括电池组(1)、电流电压监测模块(2)、绝缘监测模块(3)、与所述电流电压监测模块(2)电连接的电量估算模块(4)、电池管理模块(5)及与所述电池管理模块(5)电连接的整车控制模块(6)，所述电池组(1)分别与所述电流电压监测模块(2)和所述绝缘监测模块(3)电连接，所述电池管理模块(5)分别与所述电量估算模块(4)、所述电流电压监测模块(2)及所述绝缘监测模块(3)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统，其特征在于：包括电池组(1)、电流电压监测模块(2)、绝缘监测模块(3)、与所述电流电压监测模块(2)电连接的电量估算模块(4)、电池管理模块(5)及与所述电池管理模块(5)电连接的整车控制模块(6)，所述电池组(1)分别与所述电流电压监测模块(2)和所述绝缘监测模块(3)电连接，所述电池管理模块(5)分别与所述电量估算模块(4)、所述电流电压监测模块(2)及所述绝缘监测模块(3)电连接。2.如权利要求1所述的一种实时监测电流、剩余电量及绝缘性能的系统，其特征在于：所述电流电压监测模块(2)包括电流传感器(21)、电压传感器(22)和第一模数转换模块(23)，所述电流传感器(21)和所述电压传感器(22)分别与所述第一模数转换模块(23)的输入端电连接，所述第一模数转换模块(23)的输出端分别与所述电量估算模块(4)和所述电池管理模块(5)电连接。3.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田旭中，刘晨南，
申请(专利权)人：东莞塔菲尔新能源科技有限公司，江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，深圳塔菲尔新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44