CN111404233A - 一种电池管理*** - Google Patents

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CN111404233A CN202010322217.XA CN202010322217A CN111404233A CN 111404233 A CN111404233 A CN 111404233A CN 202010322217 A CN202010322217 A CN 202010322217A CN 111404233 A CN111404233 A CN 111404233A
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郑建锋
谢阳
徐惠铭
李�柱
潘珍胜
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Anhui Xingma New Energy Co ltd
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明公开了一种电池管理***，包括硬件模块和软件模块，其特征在于，所述硬件模块包括微处理器、电源模块、通信模块、风扇控制模块、数据采集电路模块、均衡控制电路模块和均衡保护电路模块，所述数据采集电路模块包括温度传感器、霍尔电流传感器、电压传感器，所述软件模块包括主程序、数据采集程序、均衡控制程序、均衡保护程序、CAN通信程序。本发明具有结构新颖、设计巧妙、方便使用的优点，解决了单体电池SOC值不一致的问题，延长了电池的使用寿命，提升了电池的使用效率，具有广泛的应用前景。

Description

一种电池管理***
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体来说，涉及一种电池管理***。
背景技术
随着全球能源危机和环境污染的日趋加重，全世界各国都已出台或计划出台对燃油汽车的各种限制措施，在不久的将来将全面禁止燃油汽车。电动汽车由于无污染、高性能等优势，将成今后汽车发展方向。动力电池组是电动汽车的主要动力源，目前主要有铅酸蓄电池、镍氢电池和锂离子电池。前期在完成车载智能充电器项目的过程中，发现无论采用哪种电池，电池组在充电和使用过程中，每个电池的荷电状态（SOC）会逐渐出现差异，电池的一致性变差。而最差的电池决定了电池组的标称容量和使用效率，即符合“木桶效应”，且时间越久，电池组的使用效率和使用寿命下降越快。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种电池管理***，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电池管理***，包括硬件模块11和软件模块12，所述硬件模块11包括微处理器1、电源模块2、通信模块3、风扇控制模块4、数据采集电路模块5、均衡控制电路模块6和均衡保护电路模块7，所述电源模块2、通信模块3、风扇控制模块4、数据采集电路模块5、均衡控制电路模块6和均衡保护电路模块7分别与微处理器1相连接，所述微处理器1的内部设置有芯片，所述微处理器1上设置有若干个输入输出端口，所述数据采集电路模块5包括温度传感器8、霍尔电流传感器9、电压传感器10，所述软件模块12包括主程序、数据采集程序、均衡控制程序、均衡保护程序、CAN通信程序。
进一步的，所述微处理器1的工作频率高达72MHz，所述微处理器1的内部具有20KB的SRAM和64KB的FLASH。
进一步的，所述温度传感器8用于检测电池的温度，决定风扇控制模块4是否开启。
进一步的，所述均衡控制电路模块6采用多飞渡电容均衡充电电路。
本发明的有益效果：本发明提出的一种电池管理***，具有结构新颖、设计巧妙、方便使用的优点，通过实时采集单体电池的电压、电流、温度等信息，完成电池状态监控和SOC的在线估算，根据SOC的估算结果，对电池进行均衡控制和保护，同时将检测和控制信息传送给电动汽车中控***，以微处理器为核心，应用传感器技术和通信技术的实时控制。当电池组出现过充或过放时，均衡保护电路切断电池组的充电或放电回路，停止充电或放电。启动***后进行初始化及上电检测，若采集信息正常，则植入SOC估算模型估算SOC值。根据SOC估算结果决定是否启动均衡控制和保护，同时将采集到的信息及SOC估算值传输到中控***。若采集信息异常，则切断电源。解决了单体电池SOC值不一致的问题，延长了电池的使用寿命，提升了电池的使用效率，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种电池管理***的硬件模块整体结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种电池管理***的软件模块流程结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种电池管理***的数据采集电路模块结构示意图；
图中：
1、微处理器；2、电源模块；3、通信模块；4、风扇控制模块；5、数据采集电路模块；6、均衡控制电路模块；7、均衡保护电路模块；8、温度传感器；9、霍尔电流传感器；10、电压传感器；11、硬件模块；12、软件模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种电池管理***。
如图1-3所示，根据本发明实施例的一种电池管理***，包括硬件模块11和软件模块12，所述硬件模块11包括微处理器1、电源模块2、通信模块3、风扇控制模块4、数据采集电路模块5、均衡控制电路模块6和均衡保护电路模块7，所述电源模块2、通信模块3、风扇控制模块4、数据采集电路模块5、均衡控制电路模块6和均衡保护电路模块7分别与微处理器1相连接，所述微处理器1的内部设置有芯片，所述微处理器1上设置有若干个输入输出端口，所述数据采集电路模块5包括温度传感器8、霍尔电流传感器9、电压传感器10，所述软件模块12包括主程序、数据采集程序、均衡控制程序、均衡保护程序、CAN通信程序，所述微处理器1的工作频率高达72MHz，所述微处理器1的内部具有20KB的SRAM和64KB的FLASH，所述温度传感器8用于检测电池的温度，决定风扇控制模块4是否开启，所述均衡控制电路模块6采用多飞渡电容均衡充电电路。
借助于上述技术方案，一种电池管理***，包括硬件模块11和软件模块12，所述硬件模块11包括微处理器1、电源模块2、通信模块3、风扇控制模块4、数据采集电路模块5、均衡控制电路模块6和均衡保护电路模块7，所述电源模块2、通信模块3、风扇控制模块4、数据采集电路模块5、均衡控制电路模块6和均衡保护电路模块7分别与微处理器1相连接，所述微处理器1的内部设置有芯片，所述微处理器1上设置有若干个输入输出端口，所述数据采集电路模块5包括温度传感器8、霍尔电流传感器9、电压传感器10，所述软件模块12包括主程序、数据采集程序、均衡控制程序、均衡保护程序、CAN通信程序，所述微处理器1的工作频率高达72MHz，所述微处理器1的内部具有20KB的SRAM和64KB的FLASH，所述温度传感器8用于检测电池的温度，决定风扇控制模块4是否开启，所述均衡控制电路模块6采用多飞渡电容均衡充电电路。本发明具有结构新颖、设计巧妙、方便使用的优点，***以微处理器为核心，利用采集到的电压、电流、温度信息，估算SOC值，以对电池进行均衡控制和保护。解决了单体电池SOC值不一致的问题，延长了电池的使用寿命，提升了电池的使用效率，具有广泛的应用前景。
硬件模块的工作原理：通过实时采集单体电池的电压、电流、温度等信息，完成电池状态监控和SOC的在线估算，根据SOC的估算结果，对电池进行均衡控制和保护，同时将检测和控制信息传送给电动汽车中控***，以微处理器为核心，应用传感器技术和通信技术的实时控制***。利用采集到的电压、电流、温度等信息，微处理器估算出每个电池的SOC值，如果各个电池的SOC值不一致，开启均衡控制电路，使各个电池的电量逐渐一致。当电池组出现过充或过放时，均衡保护电路切断电池组的充电或放电回路，停止充电或放电。微处理器通过CAN总线和上位机、电动汽车中控***通信，以传输采集的信息和SOC值。
软件模块的工作原理：启动***后进行初始化及上电检测，若采集信息正常，则植入SOC估算模型估算SOC值。根据SOC估算结果决定是否启动均衡控制和保护，同时将采集到的信息及SOC估算值传输到中控***。若采集信息异常，则切断电源。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电池管理***，包括硬件模块（11）和软件模块（12），其特征在于，所述硬件模块（11）包括微处理器（1）、电源模块（2）、通信模块（3）、风扇控制模块（4）、数据采集电路模块（5）、均衡控制电路模块（6）和均衡保护电路模块（7），所述电源模块（2）、通信模块（3）、风扇控制模块（4）、数据采集电路模块（5）、均衡控制电路模块（6）和均衡保护电路模块（7）分别与微处理器（1）相连接，所述微处理器（1）的内部设置有芯片，所述微处理器（1）上设置有若干个输入输出端口 ，所述数据采集电路模块（5）包括温度传感器（8）、霍尔电流传感器（9）、电压传感器（10），所述软件模块（12）包括主程序、数据采集程序、均衡控制程序、均衡保护程序、CAN通信程序。
2.根据权利要求1所述的一种电池管理***，其特征在于，所述微处理器（1）的工作频率高达72MHz，所述微处理器（1）的内部具有20KB的SRAM和64KB的FLASH。
3.根据权利要求1所述的一种电池管理***，其特征在于，所述温度传感器（8）用于检测电池的温度，决定风扇控制模块（4）是否开启。
4.根据权利要求1所述的一种电池管理***，其特征在于，所述均衡控制电路模块（6）采用多飞渡电容均衡充电电路。
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