CN108944503A - 一种电动汽车的能源管理*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车的能源管理***，包括：中央处理器和能源管理模块，所述的中央处理器与能源管理模块之间控制连接，所述的电动汽车的能源管理***中还包含有电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元，所述的电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元分别与所述的电池组信息检测模块之间电性连接。通过上述方式，本发明提供的电动汽车的能源管理***，能够实时监测电池组及各单体电池的工作状态,保证电池组的安全运行和提高单体电池的工作效率,并延长循环使用寿命。

Description

一种电动汽车的能源管理***
技术领域
本发明涉及一种汽车能源***，特别是涉及电动汽车的能源管理***。
背景技术
电池管理***对电池组进行实时监控检测并进行相应控制的电子控制***的。能够提高电池的使用效率增强其续航能力,延长电池寿命,降低电动汽车成本,并能提高整车安全性和可靠性。
通常电池管理***包括:电压检测、电流检测、温度检测和电路绝缘检测等。利用检测到的数据进行SOC实时估算,并利用显示设备将所检测和计算得到的数据显示出来供驾驶员观看,这样驾驶员在驾驶时可以实时观测当前每个电池的各种状态信息,并采取相应措施,有效防止了个别电池的过充过放现象。还可以通过SOC估算值看出该车是否需要充电,以防止电动汽车半路抛锚电池管理***是整车***的一个重要组成部分,一套功能完善、高效、价格低廉的电池管理***不仅可以为电动汽车的运行提供安全保障,而且由于延长了电池的使用寿命,从整体上降低了电动汽车成本。但一套不合格的电池管理***却存在潜在安全事故,因此电池管理***的研究对整个电动汽车行业的推广以至产业化、市场化具有举足轻重的意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是如何提供一种能够实时监测电池组及各单体电池的工作状态,保证电池组的安全运行和提高单体电池的工作效率,并延长循环使用寿命的电动汽车的能源管理***。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电动汽车的能源管理***，包括：中央处理器和能源管理模块，所述的中央处理器与能源管理模块之间控制连接，所述的中央处理器用于对能源管理模块的控制。
在一个较佳实施例中，所述的能源管理模块中包含有***初始化模块、用于将***初始化模块中参数进行初始化的存储器读取模块、电池组信息检测模块、对电池组进行温度管控的温度管理模块和CAN通信模块，所述的存储器读取模块、温度管理模块、电池组信息检测模块和CAN通信模块分别与***初始化模块控制连接。
其中，所述的***初始化模块中包含有中断设置单元、输入输出端口模块和模数转换模块。所述的中断设置单元与CAN通信模块之间控制连接，所述的输入输出端口模块与电池组信息检测模块之间控制连接。
在一个较佳实施例中，所述的电动汽车的能源管理***中还包含有电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元，所述的电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元分别与所述的电池组信息检测模块之间电性连接。
在一个较佳实施例中，所述的电动汽车的能源管理***还包含有报警模块，所述的报警模块与温度管理模块之间电性连接，所述的报警模块中还包含有报警电路，所述的报警电路与中央处理器之间控制连接。
在一个较佳实施例中，所述的电动汽车的能源管理***还包含有指示灯模块，所述的指示灯模块与电池组信息检测模块、中央处理器之间控制连接。
在一个较佳实施例中，所述中央处理器中包含有复位电路，所述的复位电路为高电平复位。
本发明的有益效果是：能够实时监测电池组及各单体电池的工作状态,保证电池组的安全运行和提高单体电池的工作效率,并延长循环使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的整体***结构示意图；
图2是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的复位电路示意图；
图3是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的电池电压采集电路示意图；
图4是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的电池组电流采集电路示意图；
图5是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的CAN控制器电路示意图；
图6是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的电压均衡电路示意图；
图7是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的报警模块电路图；
图8是本发明电动汽车的能源管理***一具体实施例的指示灯模块电路图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图，在本发明的具体实施例中：
实施例1：
一种电动汽车的能源管理***，所述的电动汽车的能源管理***，包括：中央处理器和能源管理模块，所述的中央处理器与能源管理模块之间控制连接，所述的中央处理器用于对能源管理模块的控制。
所述的能源管理模块中包含有***初始化模块、用于将***初始化模块中参数进行初始化的存储器读取模块、电池组信息检测模块、对电池组进行温度管控的温度管理模块和CAN通信模块，所述的存储器读取模块、温度管理模块、电池组信息检测模块和CAN通信模块分别与***初始化模块控制连接。
其中，所述的***初始化模块中包含有中断设置单元、输入输出端口模块和模数转换模块，所述的中断设置单元与CAN通信模块之间控制连接，所述的输入输出端口模块与电池组信息检测模块之间控制连接。
所述的电动汽车的能源管理***中还包含有电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元。所述的电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元分别与所述的电池组信息检测模块之间电性连接。
实施例2：
一种电动汽车的能源管理***，所述的电动汽车的能源管理***，包括：中央处理器和能源管理模块，所述的中央处理器与能源管理模块之间控制连接，所述的中央处理器用于对能源管理模块的控制。
所述的能源管理模块中包含有***初始化模块、用于将***初始化模块中参数进行初始化的存储器读取模块、电池组信息检测模块、对电池组进行温度管控的温度管理模块和CAN通信模块，所述的存储器读取模块、温度管理模块、电池组信息检测模块和CAN通信模块分别与***初始化模块控制连接。
其中，所述的***初始化模块中包含有中断设置单元、输入输出端口模块和模数转换模块，所述的中断设置单元与CAN通信模块之间控制连接，所述的输入输出端口模块与电池组信息检测模块之间控制连接。
所述的电动汽车的能源管理***中还包含有电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元。所述的电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元分别与所述的电池组信息检测模块之间电性连接。
所述的电动汽车的能源管理***还包含有报警模块，所述的报警模块与温度管理模块之间电性连接，所述的报警模块中还包含有报警电路，所述的报警电路与中央处理器之间控制连接。
实施例3：
一种电动汽车的能源管理***，所述的电动汽车的能源管理***，包括：中央处理器和能源管理模块，所述的中央处理器与能源管理模块之间控制连接，所述的中央处理器用于对能源管理模块的控制。
所述的能源管理模块中包含有***初始化模块、用于将***初始化模块中参数进行初始化的存储器读取模块、电池组信息检测模块、对电池组进行温度管控的温度管理模块和CAN通信模块，所述的存储器读取模块、温度管理模块、电池组信息检测模块和CAN通信模块分别与***初始化模块控制连接。
其中，所述的***初始化模块中包含有中断设置单元、输入输出端口模块和模数转换模块，所述的中断设置单元与CAN通信模块之间控制连接，所述的输入输出端口模块与电池组信息检测模块之间控制连接。
所述的电动汽车的能源管理***中还包含有电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元。所述的电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元分别与所述的电池组信息检测模块之间电性连接。
所述的电动汽车的能源管理***还包含有报警模块，所述的报警模块与温度管理模块之间电性连接，所述的报警模块中还包含有报警电路，所述的报警电路与中央处理器之间控制连接。
所述的电动汽车的能源管理***还包含有指示灯模块，所述的指示灯模块与电池组信息检测模块、中央处理器之间控制连接。
实施例4：
一种电动汽车的能源管理***，所述的电动汽车的能源管理***，包括：中央处理器和能源管理模块，所述的中央处理器与能源管理模块之间控制连接，所述的中央处理器用于对能源管理模块的控制。
所述的能源管理模块中包含有***初始化模块、用于将***初始化模块中参数进行初始化的存储器读取模块、电池组信息检测模块、对电池组进行温度管控的温度管理模块和CAN通信模块，所述的存储器读取模块、温度管理模块、电池组信息检测模块和CAN通信模块分别与***初始化模块控制连接。
其中，所述的***初始化模块中包含有中断设置单元、输入输出端口模块和模数转换模块，所述的中断设置单元与CAN通信模块之间控制连接，所述的输入输出端口模块与电池组信息检测模块之间控制连接。
所述的电动汽车的能源管理***中还包含有电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元。所述的电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元分别与所述的电池组信息检测模块之间电性连接。
所述的电动汽车的能源管理***还包含有报警模块，所述的报警模块与温度管理模块之间电性连接，所述的报警模块中还包含有报警电路，所述的报警电路与中央处理器之间控制连接。
所述的电动汽车的能源管理***还包含有指示灯模块，所述的指示灯模块与电池组信息检测模块、中央处理器之间控制连接。
所述中央处理器中包含有复位电路，所述的复位电路为高电平复位。
在上述的实施例中，所述的所有模块、***与装置均为现有技术中的模块、***与装置，在结构上不加以限制，只要实现相应的功能即可。
具体来说，单片机的复位方法有两种:低电平复位和高电平复位,uPD78F0513采用的是低电平复位。只要在单片机 RESET引脚上加一个持续时间至少为24个振
荡周期即两个机器周期的低电平就可以了50。本次复位电路采取的复位电路为手动按键触发 RESET引脚,达到单片机复位的目的。当按键S2未按下时,为断开状态,5V电源通过R1-10R1-11给电容C1-5充电致使电容正极为高电平(+5V),通过两个反相器后成为低阻态状态,传输到RSET引脚上为低阻态的高电平,单片机正常工作不复位;当按键S2按下,相当于短路后,5V电源直接通过R1-10到地形成回路,此时电容C1-5则会通过R1-11到地形成电容放电回路直到放完电,此时电容正极为低电平,经过两次反相器形成低电平,传输到RSET,使单片机复位。
电池电压采集电路中，在设计电池电压采集电路时考虑到整车动力电池总电压较高,且要维护确保每个单体电池的健康和寿命,因此此次设计的电路必须能对每一节电池进行电压采集,又考虑到采集电路在汽车这一恶劣的环境下工作,必须提高其抗干扰能力,本***中的电池电压采集电路实际上是一个差分比例分压电路,之所以采用电阻与运放元件组成的差分比例电路是为了达到信号隔离,降低电压信号输入到下一级的阻抗从而提高驱动能力,使前后级减少干扰。U7为运放元器件LM358,电阻R53=R52、R55=R54,电容是为了去除纹波电压,增强输入电压信号的稳定性。其中该电路产生的分压值是R55/R53。
所述的CAN通信模块中包含有CAN控制器，但是由于本次使用的微控制器本身不带CAN控制器,因此需要外接CAN控制器SJA1000。U3为控制器SJA1000,U3-2是驱动器82C250,外接时钟电路采用的是16MHz的晶振,以及外加了CAN数据发送接收小LED灯,通过小灯的闪烁可以很直观的看到数据的传输。
所述的电池组均衡控制单元中包含有电压均衡电路，所述的电压均衡电路采用电阻耗散法。
因此，本发明具有以下优点：能够实时监测电池组及各单体电池的工作状态,保证电池组的安全运行和提高单体电池的工作效率,并延长循环使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种电动汽车的能源管理***，其特征在于，包括：中央处理器和能源管理模块，所述的中央处理器与能源管理模块之间控制连接，所述的中央处理器用于对能源管理模块的控制；
所述的能源管理模块中包含有***初始化模块、用于将***初始化模块中参数进行初始化的存储器读取模块、电池组信息检测模块、对电池组进行温度管控的温度管理模块和CAN通信模块，所述的存储器读取模块、温度管理模块、电池组信息检测模块和CAN通信模块分别与***初始化模块控制连接，
其中，所述的***初始化模块中包含有中断设置单元、输入输出端口模块和模数转换模块，所述的中断设置单元与CAN通信模块之间控制连接，所述的输入输出端口模块与电池组信息检测模块之间控制连接，
所述的电动汽车的能源管理***中还包含有电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元，所述的电池组电压采集单元、电池组电流采集单元、电池组温度采集单元、电池组均衡控制单元分别与所述的电池组信息检测模块之间电性连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的能源管理***，其特征在于，所述的电动汽车的能源管理***还包含有报警模块，所述的报警模块与温度管理模块之间电性连接，所述的报警模块中还包含有报警电路，所述的报警电路与中央处理器之间控制连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的能源管理***，其特征在于，所述的电动汽车的能源管理***还包含有指示灯模块，所述的指示灯模块与电池组信息检测模块、中央处理器之间控制连接。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的能源管理***，其特征在于，所述中央处理器中包含有复位电路，所述的复位电路为高电平复位。
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