电动汽车动力电池管理系统及方法技术方案

本发明专利技术为一种电动汽车动力电池管理系统及方法，该系统包括：电池信息检测模块，可以检测各电池单体的电压；中央处理模块，接收所述电池信息检测模块检测到的各电池单体的电压，并对检测结果中的所有电压作比较，计算出平均电压值，找出其中电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体；逻辑开关阵列切换模块，所述中央处理模块将所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体与该逻辑开关阵列切换模块导通；以及电源模块，为所述中央处理模块供电及向所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体充电。本发明专利技术能精确的控制电池充电的电量、充电效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车新能源
，具体涉及ー种电动汽车的动カ电池管理系统及方法。
技术介绍
随着社会的发展以及能源、环保等问题的日益突出，纯电动汽车以其零排放、噪声低等优点越来越受到世界各国的重视，被称作绿色环保车。作为发展电动车的关键技术之一的电池管理系统(BMS)，是电动车产业化的关键。现有的电动汽车电池管理系统采用多路变压器对动カ电池组进行充放电，体积庞大、造价偏高，并且对単体电池电压的采集精度不高，而且电路存在变压器等能量器件产生的纹波干扰等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能精确的控制电池充电的电量、效率高的。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种电动汽车动カ电池管理系统，包括电池信息检测模块，与电动汽车动カ电池组内的各电池单体连接，该电池信息检测模块可以检测各电池单体的电压；中央处理模块，与所述电池信息检测模块连接，接收所述电池信息检测模块检测到的各电池单体的电压，并对检测结果中的所有电压作比较，计算出平均电压值，找出其中电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体；逻辑开关阵列切換模块，与所述电动汽车动力电池组内的各电池单体及中央处理模块连接，所述中央处理模块将所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体与该逻辑开关阵列切換模块导通；以及电源模块，与所述中央处理模块及逻辑开关阵列切換模块连接，为所述中央处理模块供电及向所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体充电。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理系统，其中所述电池信息检测模块还可以检测各电池单体的电流和温度。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理系统，还包括一与所述中央处理模块连接的电池状态监控模块；所述电池信息检测模块检测各电池单体的电流并传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块根据各电池单体的电流计算各电池単体的荷电状态，并通过所述电池状态监控模块显示出来；所述电池信息检测模块检测各电池单体的温度传送给所述中央处理模块，并通过所述电池状态监控模块显示出来。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理系统，还包括一与所述中央处理模块连接的故障报警模块；所述电池信息检测模块检测各电池单体的电流并传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块根据各电池单体的电流计算各电池単体的荷电状态，并与一预设的 门限荷电状态进行比较，若有电池单体的荷电状态低于该门限荷电状态，则通过所述故障报警模块报警；所述电池信息检测模块检测各电池单体的温度并传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块根据各电池单体的温度与一预设的门限温度进行比较，若有电池单体的温度高于该门限温度，则通过所述故障报警模块报警。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理系统，其中所述电池信息检测模块包括一 AD采集芯片和ー滤波芯片，通过所述AD采集芯片对电池信号采集后进行A/D转换，接着通过所述FPGA滤波芯片进行低通滤波后传送给所述中央处理模块。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理系统，其中所述AD采集芯片对电池信号差分米集。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理系统，其中所述逻辑开关阵列切換模块为 FPGA模块。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理系统，其中所述电源模块分别与所述中央处理模块及逻辑开关阵列切换模块之间采取DC-DC电源隔离，所述中央处理模块的输入输出接ロ米用光f禹隔尚。本专利技术还提供了一种电动汽车动カ电池管理方法，包括步骤SI :采集动カ电池组内各电池单体的电压；步骤S2 :计算出所有电池单体的平均电池电压，并找出低于所述平均电池电压且是电池组中最低电压的电池单体,通过电源给最低电压的电池单体充电，由此完成一次电池平衡；步骤S3 :重复步骤S2，当动カ电池组的平均电池电压与电池単体的最高电压接近时停止平衡工作。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理方法，还包括采集动力电池组内各电池单体的电流和温度信息，每隔ー预定时间计算一次各电池单体的荷电状态和温度，并显示出来。本专利技术所述的电动汽车动カ电池管理方法，还包括采集动力电池组内各电池单体的电流和温度信息，每隔ー预定时间计算一次各电池单体的荷电状态及温度；将各电池単体的荷电状态与ー预设的门限荷电状态进行比较，若有电池单体的荷电状态低于该门限荷电状态，则报警；将各电池単体的温度与ー预设的门限温度进行比较，若有电池单体的温度高于该门限温度，则报警。本专利技术基于FPGA (大規模可编程逻辑器件)实现动力电池的平衡管理，能精确的控制电动汽车动カ电池充电的电量，充电电流大、效率高，充电条件可以灵活调整，并且还具有体积小、造价低、抗电磁干扰能力强的优点。本专利技术电池管理系统直接检测及管理电动汽车的动カ电池运行的全过程，包括电池电压测量、电流测量、电量估计、単体电池间的均衡、电池故障诊断。附图说明图I为本专利技术动カ电池管理系统一实施例的结构框图；图2为图I中电源供电系统ー实施例的结构框图；图3为本专利技术动カ电池管理系统另一实施例的结构框图；图4为本专利技术动カ电池管理系统又ー实施例的结构框图；图5为本专利技术动カ电池管理方法动カ充放电平衡的流程图。具体实施例方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。请參照图1，为本专利技术动カ电池管理系统ー实施例的结构框图，该动カ电池管理系统20包括电池信息检测模块21，与电动汽车动カ电池组10内的各电池单体连接，该电池信息检测模块21可以检测各电池单体的电压；中央处理模块22，与所述电池信息检测模块21连接，接收所述电池信息检测模块21检测到的各电池单体的电压，并对检测结果中的所有电压作比较，计算出平均电压值，找出其中电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体；逻辑开关阵列切换模块23，与所述电动汽车动力电池组10内的各电池单体及中央处理模块22连接，所述中央处理模块22将所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体与该逻辑开关阵列切换模块23导通；以及电源模块24，与所述中央处理模块22及逻辑开关阵列切换模块23连接，为所述中央处理模块22供电及向所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体充电。请參照图2，图I中的电源模块由电瓶供电，并在电池组和电瓶之间连接逆变器，即汽车电瓶给电池管理系统供电并给各电池单体充电；电池组也可以通过逆变器给汽车电瓶充电，这样形成一个循环的体系。请參照图3，为本专利技术动カ电池管理系统另ー实施例的结构框图，该动カ电池管理系统20’与图I所示实施例的不同之处在干，电池信息检测模块还可以检测电流和温度，所述中央处理模块连接ー电池状态监控模块25 ;所述电池信息检测模块检测各电池单体的电流并传送给中央处理模块，中央处理模块根据各电池单体的电流计算各电池单体的荷电状态，并通过所述电池状态监控模块显示出来；所述电池信息检测模块检测各电池单体的温度传送给所述中央处理模块，并通过所述电池状态监控模块显示出来。请參照图4，为本专利技术动カ电池管理系统又ー实施例的结构框图，该动力电池管理系统20”与图I所示实施例的不同之处在干，电池信息检测模块还可以检测电流和温度，所述中央处理模块连接一故障报警模块26 ;所述电池信息检测模块检测各电池单体的电流并传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块根据各电池单体的电流计算各电池单体的荷电状态，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动カ电池管理系统,其特征在于,包括 电池信息检测模块，与电动汽车动カ电池组内的各电池单体连接，该电池信息检测模块可以检测各电池单体的电压； 中央处理模块，与所述电池信息检测模块连接，接收所述电池信息检测模块检测到的各电池单体的电压，并对检测结果中的所有电压作比较，计算出平均电压值，找出其中电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体； 逻辑开关阵列切换模块，与所述电动汽车动力电池组内的各电池单体及中央处理模块连接，所述中央处理模块将所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体与该逻辑开关阵列切換模块导通；以及 电源模块，与所述中央处理模块及逻辑开关阵列切換模块连接，为所述中央处理模块供电及向所述电压低于所述平均电压值且是电池组中电压最低的电池单体充电。2.如权利要求I所述的电动汽车动カ电池管理系统，其特征在于，所述电池信息检测模块还可以检测各电池单体的电流和温度。3.如权利要求2所述的电动汽车动カ电池管理系统，其特征在干，还包括一与所述中央处理模块连接的电池状态监控模块； 所述电池信息检测模块检测各电池单体的电流并传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块根据各电池单体的电流计算各电池单体的荷电状态，并通过所述电池状态监控模块显示出来； 所述电池信息检测模块检测各电池单体的温度传送给所述中央处理模块，并通过所述电池状态监控模块显示出来。4.如权利要求2或3所述的电动汽车动カ电池管理系统，其特征在于，还包括一与所述中央处理模块连接的故障报警模块； 所述电池信息检测模块检测各电池单体的电流并传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块根据各电池单体的电流计算各电池单体的荷电状态，并与ー预设的门限荷电状态进行比较，若有电池单体的荷电状态低于该门限荷电状态，则通过所述故障报警模块报m. 所述电池信息检测模块检测各电池单体的温度并传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：于铭汉，夏彩萍，孙江元，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：