本发明专利技术公开了一种电动汽车的锂动力电池能量管理方法，提供一种安装在车上的可对锂动力电池进行实时监测，并能够按照锂动力电池的充放电要求进行适当控制的电动汽车锂动力电池能量管理系统。本发明专利技术中每个集成锂动力电池由专用控制芯片控制，充电过程采用涓流预充电、快速恒流充电、恒压充电和脉冲补充充电四阶段法。放电过程采用均衡放电控制，有利于输出电压的稳定，使电动汽车运行平顺性好。专用控制芯片都有唯一的地址编码，系统的微处理器可以对专用芯片进行信息的读写。根据采集的电池电压、充放电电流、温度信息控制系统的能量传输控制模块的电压变化，达到各组锂动力电池充放电过程平衡。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电动汽车能量管理领域，具体涉及电动汽车用锂动力电池组的充放电过程的管理和控制方法。
技术介绍
随着国际原油价格飞涨，各种新型能源的研究成为公众关注的焦点。国内已经掀 起研制各种电动汽车的热潮。锂动力电池具有较高的比能量密度与比功率，大大降低了车 载电池组的重量，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命较长等优点成为动力电能的首 选。电池目前仍然是电动汽车商业化发展的瓶颈。为安全高效地使用电池，研制与电池配 套使用的电池能量管理系统意义十分重要。作为一种新型动力技术，锂动力电池在使用中必须串联才能达到使用电压的需 求，但是由于锂电池具有明显的非线性、不一致性和时变性，因此在应用时需要进行一定 的管理。另外锂电池对充放电要求很高，当出现过充电、过放电、放电电流过大或电路短路 时，会使锂电池温度上升，严重破坏锂电池性能，导致电池寿命缩短。当锂电池串联使用于 动力设备中时，由于各单格锂电池内部特性的不一致，会导致各单格锂电池充放电的不一 致。某单格性能恶化时，整个电池组的行为都会受到此电池的限制，降低整体电池组性能。 为使锂电池组能够最大程度地发挥其优越性能，延长使用寿命，必须对锂电池在充放电时 进行实时监控，提供过压/过流/温度保护和电池间能量均衡。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种安装在车上的可对锂动力电池进行实时监 测，并能够按照锂动力电池的充放电要求进行适当控制的电动汽车锂动力电池能量管理系 统。一种电动汽车的电池能量管理装置，它包括电动汽车电源系统，所述电动汽车电 源系统通过数据总线与接口电路连接，所述接口电路与微控制器和通信模块依次连接，所 述微控制器还分别与显示模块和报警模块连接。所述电动汽车电源系统包括多个并联的电池组，每个电池组包括多个串联的集成 锂动力电池系统。所述集成锂动力电池系统包括单格锂动力电池和电池控制检测装置，其中，所述 电池控制检测装置包括控制芯片，所述控制芯片、驱动电路、充放电控制电路和单格锂动力 电池依次连接；所述控制芯片还通过检测模块与单格锂动力电池连接。所述检测模块包括电流检测、温度检测和电压检测，它们均分别与控制芯片和单 格锂动力电池连接。一种电动汽车的电池能量管理方法，该管理方法如下Stepl 初始化电动汽车电源系统及通信模块、显示模块、接口模块和报警模块； St印2 判断电源系统是否有外接电源，如有外接电源说明该系统在充电，进入step3继续执行；反之则说明该系统在放电，进入St印4继续执行；Step3 检测每个单格锂动力电池的电压电流信号，根据检测的电压电流信号，微控制 器控制每个能量传输模块输入电压和电流信号； Step4:检测每个单格锂动力电池的电压电流信号，根据检测的电压电流信号，微控制 器控制每个能量传输模块的输出电压和电流的信号；St印5 微控制器根据输入/输出电压和电流信号，判断充/放电是否完毕； St印6 如是充电，微控制器则判断所有单格锂动力电池是否充满，如充满则关闭锂动 力电池组及报警提示，反之则返回step3继续执行；如是放电，微控制器则判断所有单格锂 动力电池是否放电完毕，如放电完毕则关闭锂动力电池组及报警提示，反之进入st印4继 续执行。所述的每个单格锂动力电池充放电控制方法如下 Stepl 控制芯片检测锂动力电池的电压、电流和温度信号；Step2 控制芯片与微控制器通信，获得控制单格锂动力电池的电压电流信号； Step3 根据获得的电压电流信号，控制芯片判断锂动力电池是否处于充电状态； Step4:如是充电状态，则判断是否是涓流预充电状态，如是涓流预充电状态则进行涓 流预充电一定时间后返回stepl ；如不是涓流预充电状态则判断是否是处于恒流充电状 态，如是则进行恒流充电一定时间后返回stepl ；如不是恒流充电状态则判断是否处于恒 压充电状态，如是则进行恒压充电一定时间后返回stepl ；如不是恒压充电状态，则判断是 否是脉冲补充电状态，如是则脉冲补充充电一定时间后返回stepl，反之结束本单格电池充 电过程；St印5 如不是充电状态，则判断是否是处于强制放电状态，如不是返回stepl ；如是则 判断电压是否超过限定值，如未超过设定限定值则放电一定时间后返回stepl ；如超过设 定限定值，则停止放电，结束本单格放电过程。本专利技术电动汽车动力管理管理系统具有以下优点1.电池监测控制电路可对电池及电池组的电压、温度、充电电流、放电电流等参数进 行实时监控，并对充放电电路作出适当的控制，以防止过充、过放，保证电池的使用安全，有 效的提高电池的使用寿命。2.充放电电路采用单格电池独立充电方式，精确控制单格电池的充放电过程，防 止多次充放电后各单格锂动力电池内部特性的不一致而导致各节锂动力电池充放电的不 一致。某单格电池性能恶化时，整个电池组的行为都会受到此电池的限制，降低整体电池组 性能。3.每块集成锂动力电池的专用控制芯片都有唯一的地址编码，微处理器可以对其 进行信息的读写，以采集信息和控制驱动电路。4.对每个锂动力电池可以利用电池充放电控制电路隔离，防止其在充放电时电流 过大，过充电或过放电，当其被隔离后必然引起本组电池的电压和其他电池组的电压不一 致。可以由微处理器发出控制命令，根据各组中的检测的电压和温度信号将其他各组中相 应数量的较差的锂动力电池主动隔离，使得锂动力电池组保持的端电压相同，不能产生环 流消耗能量。5.当隔离掉一个或k个电池后端电压会降低，在放电过程中对电池组的影响较小，但在充电时需要降低充电电压，防止充电电流过大对锂电池造成不可恢复的伤害。可以 对根据检测的信号控制能量传输控制模块，进行变电压/变电流控制。6.电池监测/控制电路具有通信功能，能及时的将电池状态参数传输到主控E⑶， 并在显示仪表盘显示相应的电量、电流、电压、温度信息。当完成充电或放电时可以进行报 警以便及时的充电或断开电源。内部的存储单元可以存储每块锂动力电池的状态信息，以 便对电池进行维护。附图说明 图1为本专利技术电动汽车锂动力电池能量管理系统的原理示意图； 图2单格锂动力电池系统示意图3锂动力电池常规充电法时序图； 图4锂动力电池控制系统充电时序图； 图5锂动力电池的不同放电电流下放电特性曲线 图6电动汽车电源控制系统微控制器的控制程序流程图； 图7单格锂动力电池的控制流程其中，1、锂动力电池控制检测装置，2、单格锂动力电池，3、能量传输控制模块，4、数据 总线，5、接口电路，6、显示模块，7、微控制器，8、通信模块，9、报警模块，10、能量传输线，11、 MCU芯片，12、电流检测电路，13、温度检测电路，14、电压检测电路，15、驱动电路，16、充放电 控制电路。具体实施例方式下面结合附图和实例对本专利技术作进一步详细的说明如图1，本专利技术电动汽车动力电源管理系统包括锂动力电池控制检测装置1、单格锂 动力电池2，接口电路5、微控制器7、显示模块6、报警模块9和通信模块8等。其中，锂动力电池控制检测装置1可实时监测单格锂动力电池2的电压、充放电电 流及温度等参数，把信号通过数据总线4和接口电路5输入到微控制器7，微控制器7控制 能量传输控制模块3调节经过能量传输线10传送的电压电流。N个集成锂动力电池系统串联组成一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动汽车的电池能量管理装置，其特征在于：它包括电动汽车电源系统，所述电动汽车电源系统通过数据总线与接口电路连接，所述接口电路与微控制器和通信模块依次连接，所述微控制器还分别与显示模块和报警模块连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周荣娥，楚晓华，包春江，闫士界，惠鸿忠，陈卫国，
申请(专利权)人：临清迅发电器有限责任公司，聊城大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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