一种集成于电动车仪表内车用动力电池组管理系统及控制方法，属于动力电池组综合管理领域。包括参数动态采样模块，热管理模块，电池状态计算模块，电池充放电管理模块，仪表盘液晶显示模块和接口，电池充放电管理模块通过接口分别与CAN总线和仪表盘液晶显示模块相连，仪表盘液晶显示模块与CAN总线相连，热管理模块和参数动态采样模块也分别与CAN总线相连。方法是通过控制程序实现对电池状态及故障的实施监控。将动力电池组管理系统集成于电动车仪表内方便系统维护，工作可靠性增强，并且仪表盘配备的远程控制接口可以依据动力电池组的工作状态随时改变管理策略，保证蓄电池组在最优状态下运行的同时，延长了电机的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属 于动力电池组综合管理领域。
技术介绍
现今随着世界全球石油能源储备的日益紧缩，各国汽车行业纷纷将战略目标调 整到电动汽车的研发领域，以提前应对必将来临的石油能源危机，当然随之而来的技术 问题也很多，比如电机的选取，动力电池组的选取，动力电池组的维护等。在我国由于国家节能减排政策的实施，各汽车制造商也跟随国际趋势而转向电 动汽车的生产和研发，但其中最关键的问题当属动力电池组的系统管理问题，这直接关 乎电动汽车相对于内燃机车的市场竞争力。经检索和调查，目前国内的蓄电池管理系统 大都为一个固定模块，其抗干扰工作能力也比较欠缺，可变性差，管理模式相对简单， 所谓的电池组维护缺乏灵活性和有效性，每年还是有大量由于电池组工作不一致性导致 的电池提前报废，不但增加了生产成本，而且严重浪费资源、污染环境。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对目前电动汽车动力电池组管理系统存在的一 些技术上的不足，提供一种集成于电动车仪表内的车用动力电池组管理系统，不但降低 了生产成本，而且便于系统维护，工作可靠性增强，并且可以依据动力电池组的工作状 态随时通过远程控制操作改变管理策略，保证蓄电池组在最优状态下运行的同时，也间 接延长了电机的使用寿命。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是该集成于电动车仪表内车用动力 电池组管理系统，其特征在于包括参数动态采样模块，热管理模块，电池状态计算模 块，电池充放电管理模块，仪表盘液晶显示模块和接口，参数动态采样模块分别与热管 理模块，电池充放电管理模块和电池状态计算模块相连，电池状态计算模块与电池充放 电管理模块相连，电池充放电管理模块通过接口分别与CAN总线和仪表盘液晶显示模块 相连，仪表盘液晶显示模块与CAN总线相连，热管理模块和参数动态采样模块也分别与 CAN总线相连。所述的参数动态采样模块，参数采集采用分散式，即每个采样对象模块对应一 个单元，每个单元与参数动态采样模块通过一根母线进行通信。所述的采样对象模块包括电机、动力电池组中的各单体电池和热管理模块。所述电池状态计算模块，计算出电池荷电状态和健康状态，电池荷电状态的计 算采用修正的安时计量法，电池的健康状态计算采用基于电池内阻测试的计算方法；所述的修正的安时计量法，具体计算公式为SOC0 = (U0-nUs) / (nUf-nUs), η>1 ；SOCchg = SOC0+Qchg/Qm ；_2] Qchg=YjrIchghchstChg ； (=1 SOCdis = SOC0-Qdls/Qm ；Ndis_4] Qdis = YzidJtdJdis ‘t=\其中，SOCtl为修正后的电池组初始荷电状态，一般作为每次汽车启动时的电池 荷电状态实际值；Utl为单体电池实际工况下的开路电压；Us为采用10小时率放电电流放 电到单体电池截止放电电压，静置2小时后的电池开路电压；Uf为单体电池充电到满电 状态静置12小时后的电池开路电压；η为单体电池个数，且IiM ； SOCdlg*充电工况下任 意时刻电池荷电状态；Qdlg为充电工况下任意时刻电池的荷电量；n。hg为充电效率；itehg 为Ug时间内的平均充电电流；Ug为充电采样时间；Ndlg为充电采样周期，且Ndlg^tdlg; SOCdis为放电工况下任意时刻电池荷电状态；Qdis为放电工况下任意时刻电池的荷电量； ndls为放电效率；itdls Stdis时间内的平均放电电流；tdls为放电采样时间；Ndis为放电采样 周期，且Ndlgtdls; Qm为电池有效容量，是工作环境温度和电池健康状态的函数。所述的电池的健康状态计算采用基于电池内阻测试的计算方法，采用定性分析 与定量计算相结合的方法，具体计算公式为57*(r-24°C)、r25 =rr(l +----)25 r4000(r25-r0) /r0>0.25其中，r25为电池实际工况下的标准内阻；rT为电池实际工况下的实际内阻； 为电池刚投入使用时的标准内阻；当其与电池实际工况下的标准内阻r25的相对误差超过 25%以上时则认为电池健康状态。所述电池状态计算模块的主要作用是为了电池荷电状 态和健康状态的计算，并将计算结果上传给电池充放电管理模块。所述接口包括CAN总线通信接口和远程控制接口，前者用于动力电池组管理系 统与管理对象间的实时通讯，后者用于远程控制以定期改变充放电管理模块内嵌的最优 控制方法。所述电池充放电管理模块，内嵌有电动汽车最新运行工况下的最优控制方法， 根据参数动态采样模块上传的数据，热管理模块上传的数据，电池状态计算模块上传的 数据，按照最优控制方法进行电动汽车动力电池组和电机的最优控制，同时根据数据传 输情况进行汽车运行工况实时故障诊断，并控制继电器1和继电器2的通断，同时将电池 状态参数和故障诊断结果通过仪表盘液晶显示输出。一种权利要求1所述的集成于电动车仪表内车用动力电池组管理系统的控制方 法，其特征在于控制步骤如下①动力电池组管理系统执行控制程序的初始化操作；②动力电池组管理系统进行电机状态和电池组状态检测，分别转入第③步和第 ④步；③若电机状态检测出现电机过流或是电机过热现象则继电器1断开，并进行故 障报警操作；否则继电器继续保持当前状态；④若电池组状态检测出现电池组未接入现象，则进行故障报警操作；否则转入第⑤步；⑤动力电池组管理系统进行充电模式确认，若确认为充电模式，则转入第⑥ 步；若确认为放电模式则转入第⑦步；⑥动力电池组管理系统确认是否出现充电过流或是充电过程中电池过热现象， 若是则断开继电器2，故障报警；否则继续充电过程；⑦动力电池组管理系统确认是否出现放电过流或是放电过程中电池过热现象， 若是则断开继电器2，故障报警；否则继续放电过程。热管理模块，其功用是通过参数动态采样模块获取电机和动力电池组各单体的 实时温度信息，并将实时温度信息通过CAN总线发送到电池充放电管理模块。仪表盘液晶显示模块，特殊工况下显示汽车某部件的故障，显示字样在屏幕中 央不停的闪烁以此警示驾驶员让其做出相应的处理；正常工况下显示电池状态参数，电 机参数及行车工况可量化参数。与现有技术相比，本专利技术的集成于电动车仪表内车用动力电池组管理系统及控 制方法具有的有益效果是首先，本专利技术将动力电池组管理系统集成于电动车仪表内方便系统维护，工作 可靠性增强，并且仪表盘配备的远程控制接口可以依据动力电池组的工作状态随时改变 管理策略，保证蓄电池组在最优状态下运行的同时，也间接延长了电机的使用寿命。其次，本专利技术将动力电池组管理系统集成于电动车仪表内，避免了将动力电池 组管理系统单独成块造成的数据传输冗余，直接利用传输给仪表的车况状态参数进行管 理，提高了管理效率和动态实时性。最后，采用CAN总线通信的方式，采用差分模式传输数据，增强了信号抗干扰 能力，同时减少了车内布线，降低车内配件配套成本；且分散式的数据采集模式，可以 更好的保证电池组充放电的一致性。附图说明图1本专利技术动力电池组管理系统结构示意图；图2本专利技术充放电管理模块最优控制方法的控制流程图。图1-2为本专利技术的最佳实施例。具体实施例方式下面结合附图1-2，对本专利技术的集成于电动车仪表内车用动力电池组管理系统及 控制方法做进一步详本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种集成于电动车仪表内车用动力电池组管理系统，其特征在于：包括参数动态采样模块，热管理模块，电池状态计算模块，电池充放电管理模块，仪表盘液晶显示模块和接口，参数动态采样模块分别与热管理模块，电池充放电管理模块和电池状态计算模块相连，电池状态计算模块与电池充放电管理模块相连，电池充放电管理模块通过接口分别与ＣＡＮ总线和仪表盘液晶显示模块相连，仪表盘液晶显示模块与ＣＡＮ总线相连，热管理模块和参数动态采样模块也分别与ＣＡＮ总线相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高小群，高述辕，李为，刘洪娥，
申请(专利权)人：山东申普汽车控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：37
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