一种赛车的电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种赛车的电池管理系统，包括：电池箱，所述电池箱上设有继电器、绝缘检测模块和若干个串联的电池模组采样模块；主控板，包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的状态监测电路、继电器控制电路、总压采样电路、报警电路、CAN电路；所述状态监测电路分别与继电器和绝缘检测模块连接；所述继电器控制电路与继电器连接；所述总压采样电路与电池箱连接，所述报警电路与赛车连接；所述CAN电路分别与上位机和赛车连接；上位机，用于显示电池各项充放电参数，以及输入指令。本发明专利技术支持串联多个电池模组采样模块以检测上百块电池串联而成的电池组，可支持500V的总压采集，适用于方程式赛车等领域，可广泛应用于电池管理技术领域。技术领域。技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种赛车的电池管理系统


[0001]本专利技术涉及电池管理
，尤其涉及一种赛车的电池管理系统。

技术介绍

[0002]中国大学生方程式汽车大赛中的参赛赛车按照动力来源可分为燃油动力与电动力赛车。伴随着我国新能源汽车领域技术的不断发展，电动力赛车所受的关注度也在逐步提升。其中动力电池管理系统的自主研制助于提高队伍的设计实力，实现三电技术融合的突破。而且目前国内赛事中大部分车队对BMS研究较浅，只能使用成品级的BMS，仅有少部分车队实现了自制电池BMS，且成品级BMS由于其需要适配于不同的电池组，会设置过于冗余的设计，对于一个车队的电池设计产生大量不能使用的接口，从而增加了电池箱的体积以及各类电线的长度，不利于赛车轻量化以及实现电池箱体积最小化的要求。

技术实现思路

[0003]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种赛车的电池管理系统。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种赛车的电池管理系统，包括：
[0006]电池箱，所述电池箱上设有继电器、绝缘检测模块和若干个串联的电池模组采样模块；
[0007]主控板，包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的状态监测电路、继电器控制电路、总压采样电路、报警电路、CAN电路；所述状态监测电路分别与继电器和绝缘检测模块连接；所述继电器控制电路与继电器连接；所述总压采样电路与电池箱连接，所述报警电路与赛车连接；所述CAN电路分别与上位机和赛车连接；
[0008]上位机，用于显示电池各项充放电参数，以及输入指令。
[0009]进一步地，所述继电器控制电路通过接插件与继电器控制端负极连接，用于控制电池正极、负极以及与正极并联的预充回路的继电器的开闭，以实现电池的预充和输出；
[0010]所述状态监测电路用于检测继电器的开闭状态，以及通过绝缘检测模块判断电池对地短路状态。
[0011]进一步地，所述总压采样电路与电池箱的主正采集口、主负采集口以及预充采集口相连，用于采集电池正负极之间的电压以及预充电压。
[0012]进一步地，所述报警电路通过输出高低电平给赛车，以进行电池是否发生故障的判别。
[0013]进一步地，所述CAN电路的一端与CANH线路相连，另一端与CANL线路相连，用于将电池管理系统的状态信息、电池信息、电池故障状态发送至上位机。
[0014]进一步地，所述上位机通过CAN分析仪与所述CAN电路连接，用于显示电池各项充放电参数，输入控制继电器开闭的指令、以及输出修改阈值的指令。
[0015]进一步地，所述电池模组采样模块包括电池电压采样单元、电池温度采样单元、信号传输单元和电池均衡单元；
[0016]所述电池电压采样单元连接到每片电芯的正极以及最后一片电池的负极；
[0017]所述电池温度采样单元的一端连接温度传感器的一端，另一端连接温度传感器的另一端；
[0018]所述信号传输单元的一端连接上一个电池模组采样模块，另一端连接下一个电池模组采样模块。
[0019]进一步地，所述主控板还包括电源模块，所述电源模块包括防反接单元、12转6.6V单元、6.6转5V稳压单元、5转3.3V稳压单元；
[0020]所述防反接单元用于防止外部电源供电反接；
[0021]所述12转6.6V单元用于将外部输入宽电压降压成6.6V；
[0022]所述6.6转5V稳压单元用于将降压的电压稳定为5V；
[0023]所述5转3.3V单元用于将5V电压降压为3.3V电压。
[0024]进一步地，所述主控板还包括SPI转isoSPI模块和数据存储模块；
[0025]所述SPI转isoSPI模块用于将主控模块发出的SPI信号转换成isoSPI信号；
[0026]所述数据存储模块用于存储电池的报警阈值以及剩余电量。
[0027]进一步地，所述电池箱还包括风扇控制模块，所述风扇控制模块用于控制电池箱内风扇的开闭。
[0028]本专利技术的有益效果是：本专利技术实时采集电池组的温度、电压等信息，并且通过CAN电路传输到整车以及上位机进行显示；同时通过上位机可以进行电池组的调试，包括对继电器进行开闭测试、对电池组故障阈值进行修改、支持通过上位机进行程序下载，有利于灵活调整电池上电策略和阈值报警。另外，支持串联多个电池模组采样模块以检测上百块电池串联而成的电池组，最高可支持500V的总压采集，因此十分适用于方程式赛车等领域。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本专利技术实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本专利技术的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
[0030]图1是本专利技术实施例中电池管理系统工作时进行放电时运行逻辑流程图；
[0031]图2是本专利技术实施例中电池管理系统工作时进行充电时运行逻辑流程图；
[0032]图3是本专利技术实施例中一种赛车的电池管理系统的结构框图；
[0033]图4是本专利技术实施例中STM32主控模块的电路图；
[0034]图5是本专利技术实施例中状态监测电路的电路图；
[0035]图6是本专利技术实施例中报警电路的电路图；
[0036]图7是本专利技术实施例中继电器控制电路和风扇控制模块的电路图；
[0037]图8是本专利技术实施例中SPI转isoSPI模块的电路图；
[0038]图9是本专利技术实施例中电源模块的电路图；
[0039]图10是本专利技术实施例中总压采样电路的电路图；
[0040]图11是本专利技术实施例中CAN电路的电路图；
[0041]图12是本专利技术实施例中电池电压采样单元和电池温度采样单元的电路图；
[0042]图13是本专利技术实施例中电池均衡单元的电路图；
[0043]图14是本专利技术实施例中信号传输单元的电路图；
[0044]图15是本专利技术实施例中上位机的界面显示示意图。
具体实施方式
[0045]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0046]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种赛车的电池管理系统，其特征在于，包括：电池箱，所述电池箱上设有继电器、绝缘检测模块和若干个串联的电池模组采样模块；主控板，包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的状态监测电路、继电器控制电路、总压采样电路、报警电路、CAN电路；所述状态监测电路分别与继电器和绝缘检测模块连接；所述继电器控制电路与继电器连接；所述总压采样电路与电池箱连接，所述报警电路与赛车连接；所述CAN电路分别与上位机和赛车连接；上位机，用于显示电池各项充放电参数，以及输入指令。2.根据权利要求1所述的一种赛车的电池管理系统，其特征在于，所述继电器控制电路通过接插件与继电器控制端负极连接，用于控制电池正极、负极以及与正极并联的预充回路的继电器的开闭，以实现电池的预充和输出；所述状态监测电路用于检测继电器的开闭状态，以及通过绝缘检测模块判断电池对地短路状态。3.根据权利要求1所述的一种赛车的电池管理系统，其特征在于，所述总压采样电路与电池箱的主正采集口、主负采集口以及预充采集口相连，用于采集电池正负极之间的电压以及预充电压。4.根据权利要求1所述的一种赛车的电池管理系统，其特征在于，所述报警电路通过输出高低电平给赛车，以进行电池是否发生故障的判别。5.根据权利要求1所述的一种赛车的电池管理系统，其特征在于，所述CAN电路的一端与CANH线路相连，另一端与CANL线路相连，用于将电池管理系统的状态信息、电池信息、电池故障状态发送至上位机。6.根据权利要求1所述的一种赛车的电池管理系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎杰，范俊豪，李巍华，郑景浩，朱林海，陈伟侠，王航，张晨，
申请(专利权)人：广州华工机动车检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：