CN108407658A - 一种混合动力汽车电池管理*** - Google Patents

一种混合动力汽车电池管理*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车电池管理***，包括监测单元、中央处理器、接触器、CAN接口模块、电池组和DC‑DC模块；监测单元通过ADC与中央处理器连接；中央处理器通过所述接触器与电池组连接；中央处理器通过所述CAN接口模块与车载CAN总线连接，与整车控制***进行数据交换；DC‑DC模块的输入端与车载12V电源连接，输出分别与所述总电压检测模块、单体电池电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、中央处理器及CAN接口模块连接，为***中的芯片提供工作电压。本发明能根据整车数据主动切断电源输出，提高了电池利用率，结构简单，***功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的可扩展性，保证了动力电池***可靠和车辆行驶的安全。

Description

一种混合动力汽车电池管理***
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种基于燃料电池的电池管理***。
背景技术
新能源汽车是指使用非常规车用燃料(或使用常规车用燃料但装载新型动力装置)，具有新技术、新结构和先进技术原理的汽车。其中纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)发展前景最为良好，也是目前国家大力推广的主要新能源车型。
混合动力汽车的整车性能很大程度上依赖于动力蓄电池。高性能、高可靠性的电池管理***(BMS)能使电池在各种条件下获得最佳的性能。电池管理***不仅要监测混合动力汽车电池的充放电电流、总电压和剩余电量SOC，还要预测电池的功率强度，以便监控电池的使用状况，并且不对电池造成伤害。当电池出现过充或过放、温度过高等异常情况时，电池管理***会诊断电池故障并报警，同时整车控制***对充电机和用电设备给出控制信号。因此，电池管理***是混合动力汽车的重要电子控制单元之一，对保障电池的可靠性和安全性起到重要作用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于燃料电池的电池管理***。
具体的，一种混合动力汽车电池管理***，包括监测单元、中央处理器、接触器、CAN接口模块、电池组和DC-DC模块；
所述监测单元包括总电压检测模块、单体电池电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块，所述总电压检测模块采集电池组的电压参数，所述电流检测模块采集电池组的电流参数，所述温度检测模块采集电池组的温度参数，所述总电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块分别通过ADC与所述中央处理器连接；
所述中央处理器通过所述接触器与所述电池组连接；
所述中央处理器通过所述CAN接口模块与车载CAN总线连接，与整车控制***进行数据交换；
所述DC-DC模块的输入端与车载12V电源连接，输出分别与所述总电压检测模块、单体电池电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、中央处理器及CAN接口模块连接，为***中的芯片提供工作电压。
进一步的，所述***还包括I2C通信电路，所述单体电池电压检测模块与所述中央处理器通过所述I2C通信电路连接。
进一步的，所述单体电池电压检测模块包括OZ890芯片，所述中央处理器为TMS320LF2407A。
进一步的，所述I2C通信电路包括I2C扩展模块、双向隔离芯片、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；所述I2C扩展模块为PAC9564，所述双向隔离芯片为ADuM1250；
TMS320LF2407A的D0——D7端分别与PCA9564的D0——D7端连接，PCA9564的SDA端与第二电阻的第一端及ADuM1250的SDA1端连接，PCA9564的SCL端与第一电阻的第一端及ADuM1250的SCL1端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端及ADuM1250的VDD1端连接并与电源正极连接；ADuM1250的VDD1端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与ADuM1250的GND1端连接并接地；ADuM1250的SDA2端与第三电阻的第一端及OZ890的SDAO端连接，ADuM1250的SCL2端与第四电阻的第一端及OZ890的SCLO端连接，第三电阻的第二端与第四电阻的第二端及ADuM1250的VDD2端连接；第二电容的第一端与ADuM1250的VDD2端连接，第二电容的第二端与ADuM1250的GND2端连接并与电源负极连接。
进一步的，所述DC-DC模块包括降压芯片LM7805和升压芯片TMS61170。
进一步的，所述电池组包括多个单体电池，所述单体电池的输出端与所述单体电池电压检测模块的输入端连接，所述单体电池电压检测模块的输出端与所述中央处理器连接。
本发明的有益效果在于：能高效的与整车控制***交换数据，并能根据整车数据主动切断电源输出，提高了电池利用率，有利于整车控制***合理分配功率，结构简单，***功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的可扩展性，保证了动力电池***可靠和车辆行驶的安全。
附图说明
图1是本发明的一种混合动力汽车电池管理***结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种混合动力汽车电池管理***，包括监测单元、中央处理器、接触器、CAN接口模块、电池组和DC-DC模块；
所述监测单元包括总电压检测模块、单体电池电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块，所述总电压检测模块采集电池组的电压参数，所述电流检测模块采集电池组的电流参数，所述温度检测模块采集电池组的温度参数，所述总电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块分别通过ADC与所述中央处理器连接；
所述中央处理器通过所述接触器与所述电池组连接；
所述中央处理器通过所述CAN接口模块与车载CAN总线连接，与整车控制***进行数据交换；
所述DC-DC模块的输入端与车载12V电源连接，输出分别与所述总电压检测模块、单体电池电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、中央处理器及CAN接口模块连接，为***中的芯片提供工作电压。
进一步的，所述***还包括I2C通信电路，所述单体电池电压检测模块与所述中央处理器通过所述I2C通信电路连接。
进一步的，所述单体电池电压检测模块包括OZ890芯片，所述中央处理器为TMS320LF2407A。
进一步的，所述I2C通信电路包括I2C扩展模块、双向隔离芯片、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；所述I2C扩展模块为PAC9564，所述双向隔离芯片为ADuM1250；
TMS320LF2407A的D0——D7端分别与PCA9564的D0——D7端连接，PCA9564的SDA端与第二电阻的第一端及ADuM1250的SDA1端连接，PCA9564的SCL端与第一电阻的第一端及ADuM1250的SCL1端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端及ADuM1250的VDD1端连接并与电源正极连接；ADuM1250的VDD1端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与ADuM1250的GND1端连接并接地；ADuM1250的SDA2端与第三电阻的第一端及OZ890的SDAO端连接，ADuM1250的SCL2端与第四电阻的第一端及OZ890的SCLO端连接，第三电阻的第二端与第四电阻的第二端及ADuM1250的VDD2端连接；第二电容的第一端与ADuM1250的VDD2端连接，第二电容的第二端与ADuM1250的GND2端连接并与电源负极连接。
进一步的，所述DC-DC模块包括降压芯片LM7805和升压芯片TMS61170。
进一步的，所述电池组包括多个单体电池，所述单体电池的输出端与所述单体电池电压检测模块的输入端连接，所述单体电池电压检测模块的输出端与所述中央处理器连接。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种混合动力汽车电池管理***，其特征在于：包括监测单元、中央处理器、接触器、CAN接口模块、电池组和DC-DC模块；
所述监测单元包括总电压检测模块、单体电池电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块，所述总电压检测模块采集电池组的电压参数，所述电流检测模块采集电池组的电流参数，所述温度检测模块采集电池组的温度参数，所述总电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块分别通过ADC与所述中央处理器连接；
所述中央处理器通过所述接触器与所述电池组连接；
所述中央处理器通过所述CAN接口模块与车载CAN总线连接，与整车控制***进行数据交换；
所述DC-DC模块的输入端与车载12V电源连接，输出分别与所述总电压检测模块、单体电池电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、中央处理器及CAN接口模块连接，为***中的芯片提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车电池管理***，其特征在于：所述***还包括I2C通信电路，所述单体电池电压检测模块与所述中央处理器通过所述I2C通信电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车电池管理***，其特征在于：所述单体电池电压检测模块包括OZ890芯片，所述中央处理器为TMS320LF2407A。
4.根据权利要求3所述的一种混合动力汽车电池管理***，其特征在于：所述I2C通信电路包括I2C扩展模块、双向隔离芯片、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；所述I2C扩展模块为PAC9564，所述双向隔离芯片为ADuM1250；
TMS320LF2407A的D0——D7端分别与PCA9564的D0——D7端连接，PCA9564的SDA端与第二电阻的第一端及ADuM1250的SDA1端连接，PCA9564的SCL端与第一电阻的第一端及ADuM1250的SCL1端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端及ADuM1250的VDD1端连接并与电源正极连接；ADuM1250的VDD1端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与ADuM1250的GND1端连接并接地；ADuM1250的SDA2端与第三电阻的第一端及OZ890的SDAO端连接，ADuM1250的SCL2端与第四电阻的第一端及OZ890的SCLO端连接，第三电阻的第二端与第四电阻的第二端及ADuM1250的VDD2端连接；第二电容的第一端与ADuM1250的VDD2端连接，第二电容的第二端与ADuM1250的GND2端连接并与电源负极连接。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车电池管理***，其特征在于：所述DC-DC模块包括降压芯片LM7805和升压芯片TMS61170。
6.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车电池管理***，其特征在于：所述电池组包括多个单体电池，所述单体电池的输出端与所述单体电池电压检测模块的输入端连接，所述单体电池电压检测模块的输出端与所述中央处理器连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202021105689U1 (de) 2021-10-19 2021-11-11 Punit Kumar Dwivedi Intelligentes System zur Verbesserung des Zustands der Batterien von Elektrofahrzeugen durch maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202021105689U1 (de) 2021-10-19 2021-11-11 Punit Kumar Dwivedi Intelligentes System zur Verbesserung des Zustands der Batterien von Elektrofahrzeugen durch maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz

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