一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，包括4串电池、4S保护板、ACU以及电机，4S保护板与4串电池相连用于采集4串电池的电压、温度及其母线上的电流，ACU与4S保护板通过蓝牙通讯相连用于采集相关数据信息，ACU上集成有保护板以及电机控制板，ACU与4串电池、电机控制相连；当发生严重故障时，ACU发出报警并控制4串电池断电；当发生轻微故障时，ACU发出报警并控制电机降低转速。本发明专利技术的ACU为集成有BLE中继器、电池管理系统、电机管理系统等功能汇总的控制板；采用成熟BLE中继数据汇总开发、成熟的中颖BMS系统和现阶段成熟的电瓶车控制系统，搭建可行性比较高的评估系统，使得控制系统更加完善、智能，提高了电动车的使用安全性。用安全性。用安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统


[0001]本专利技术涉及电动车电池控制
，特别涉及一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统。

技术介绍

[0002]国家已经禁止铅酸电池使用在二轮、三轮电动车上，导致以磷酸铁锂为主的电池成为二轮、三轮电动车主要电池。然而现阶段磷酸铁锂电池在使用过程中，需要进行合理的管理和控制，才能更好的运营电池。同时，现阶段二轮、三轮电动车主要以36伏、48伏、72伏为主要电压平台。根据现有技术和运行工况，设计具有蓝牙通讯功能的4串控制保护板(以12伏为一个蓝牙通讯电池组)。这样的设计，经过蓝牙组网，方便快速的组成36伏、48伏和72伏的电池组，应用在二轮、三轮电动车上。以4串的电池模组为单位，可以快速更换容量低或者有问题的4串模组，提高系统稳定性能和适应能力。蓝牙总控制器和电机控制器整合在一起，通过蓝牙组网，将电池组相关数据汇总到蓝牙总控制器，并控制电机，进而实现二轮、三轮电动车能量和电机控制。这样从电池保护、蓝牙信息组网和电机控制进行技术融合，更好的保护电池、电机，提高客户的体验，同时既降低了成本，又提高了安全性能。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术旨在提出一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，通过保护板及电机控制板二合一ACU实现对电池以及电机的控制保护，既节约了成本，又提高了系统的安全性能。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，包括4串电池、4S保护板、ACU以及电机，所述4S保护板与4串电池相连用于采集4串电池的电压、温度及其母线上的电流，所述ACU与4S保护板通过蓝牙通讯相连用于采集相关数据信息，所述ACU上集成有保护板以及电机控制板，所述ACU与4串电池、电机控制相连；当发生严重故障时，所述ACU发出报警并控制4串电池断电；当发生轻微故障时，所述ACU发出报警并控制电机降低转速。
[0006]进一步的，所述4S保护板采用国产的中颖专业采集芯片SH36730X，用于采集电压、电流、温度信息并转换成数字信号，ACU通过TWI通讯读取以上信息。
[0007]进一步的，所述ACU包括启动和正常行驶超静音控制，所述启动和正常行驶超静音控制采用PID算法控制输出电流，从而达到静音效果。
[0008]进一步的，当控制输出电流为10
±
0.5A，功率为240W，适用于轻便电动自行车；当控制输出电流为15
±
0.5A，功率为350W，适用于一般电动自行车；当控制输出电流为22
±
1A，功率为800W，适用于电动摩托车、三轮车。
[0009]进一步的，所述ACU包括智能欠压电池保护控制，所述智能欠压电池保护控制采用电压限流联动控制策略，根据电池的特性曲线特征，在程序中实现电压限流完整曲线的过程控制，电池保护截至电压：48V电池为42
±
0.5V；36V电池31.5
±
0.5V。
[0010]进一步的，所述ACU包括智能1∶1助力控制，通过人的骑行习惯特点，采取智能1∶1控制策略。
[0011]进一步的，所述ACU包括巡航定速控制以及限速控制，通过速度电流双闭环模糊控制速度，当用户用转把控制速度的骑行过程中，在保持转把当前位置不变5～6S，系统进入定速模式；在转把二次回零或刹车时退出该状态；采取限制PWM占空比方式和限制绝对速度两种方式实现限速，限制绝对速度的限速方式在限制速度的同时保证电动自行车的爬坡能力。
[0012]进一步的，所述ACU包括智能EABS反充电和滑行反充电模式控制，智能EABS反充电为：刹车时根据速度和电流计算出从占空比15％～55％的变化EABS波形，再配合机械刹车；滑行反充电模式控制为：控制器根据时间、速度、电流参数计算出从占空比5％～35％的变化反充电波形。
[0013]进一步的，所述ACU包括堵转保护功能，自动判断电机在过流时是处于完全堵转状态还是在运行状态或电机短路状态，如过流时是处于运行状态，控制器将限流值设定在固定值，以保持整车的驱动能力；当电机处于纯堵转状态，则控制器5秒后将限流值控制在5A以下，起到保护电机和电池，节省电能；当电机处于短路状态，控制器则使输出电流控制在1A以下，以确保控制器及电池的安全。
[0014]进一步的，所述ACU包括过流保护功能，当出现紧急故障时，进入中断程序处理。
[0015]有益效果：本专利技术的ACU为集成有BLE中继器、电池管理系统、电机管理系统等功能汇总的控制板；软硬件功能比较集中，采用成熟BLE中继数据汇总开发、成熟的中颖BMS系统和现阶段成熟的电瓶车控制系统，三块整合在一起，搭建可行性比较高的评估系统，使得本专利技术的控制系统更加完善、智能，提高了电动车的使用安全性。
附图说明
[0016]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1为本专利技术实施例所述的4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统的结构框图；
[0018]图2为本专利技术实施例所述的4S保护板的功能框图；
[0019]图3为本专利技术实施例所述的ACU的控制器功能结构示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例所述的ACU的单片机功能结构示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例所述的ACU的控制框图。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0024]实施例1
[0025]参见图1
‑
5：一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，包括4串电池、4S保护板、ACU以及电机，所述4S保护板与4串电池相连用于采集4串电池的电压、温度及其母线上的电流，所述ACU与4S保护板通过蓝牙通讯相连用于采集相关数据信息，所述ACU上集成有保护
板以及电机控制板，所述ACU与4串电池、电机控制相连；当发生严重故障时，所述ACU发出报警并控制4串电池断电；当发生轻微故障时，所述ACU发出报警并控制电机降低转速。
[0026]需要说明的是，本实施例的4S保护板：主要功能为采集4串电池的电压、温度及其母线上的电流；ACU：主要是无线通讯的中继器，收集相关4S保护板的相关信息，整合出用于电池管理的数据域集合，根据相关策略和告警控制和管理充放电。针对放电，整合电机控制板，根据电池管理的数据，动态的管理电机输出功率，同时实现具有反充电、堵转保护、动静态缺相保护、巡航报警、高速控制、模式切换、随动abs系统等功能常规电动控制功能。
[0027]本实施例的4S保护板可以选用中颖方案专用5串保护板芯片，每个芯片可以采集最多5串电压，2个温度点、一路电流检测；该方案中，无线传输数据主要内容为4串单体电压、2个温度点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，其特征在于，包括4串电池、4S保护板、ACU以及电机，所述4S保护板与4串电池相连用于采集4串电池的电压、温度及其母线上的电流，所述ACU与4S保护板通过蓝牙通讯相连用于采集相关数据信息，所述ACU上集成有保护板以及电机控制板，所述ACU与4串电池、电机控制相连；当发生严重故障时，所述ACU发出报警并控制4串电池断电；当发生轻微故障时，所述ACU发出报警并控制电机降低转速。2.根据权利要求1所述的4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，其特征在于，所述4S保护板采用国产的中颖专业采集芯片SH36730X，用于采集电压、电流、温度信息并转换成数字信号，ACU通过TWI通讯读取以上信息。3.根据权利要求1所述的4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，其特征在于，所述ACU包括启动和正常行驶超静音控制，所述启动和正常行驶超静音控制采用PID算法控制输出电流，从而达到静音效果。4.根据权利要求2所述的4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，其特征在于，当控制输出电流为10
±
O.5A，功率为240W，适用于轻便电动自行车；当控制输出电流为15
±
0.5A，功率为350W，适用于一般电动自行车；当控制输出电流为22
±
1A，功率为800W，适用于电动摩托车、三轮车。5.根据权利要求1所述的4串动力电池蓝牙通讯保护控制系统，其特征在于，所述ACU包括智能欠压电池保护控制，所述智能欠压电池保护控制采用电压限流联动控制策略，根据电池的特性曲线特征，在程序中实现电压限流完整曲线的过程控制，电池保护截至电压：48V电池为42
±
0.5V；3...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵勇，童杨杨，
申请(专利权)人：安徽易合新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：