CN210337645U - 电动汽车电池综合管理*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施例提供了一种电动汽车电池综合管理***，包括：主控模块、强电与安全保护模块、电池组与电池箱管理模块、仪表、无线控制装置和CAN总线；所述主控模块，与所述CAN总线连接，用于通过所述CAN总线接收和发送信息；强电与安全保护模块，与所述CAN总线连接，用于与继电器通信；所述电池组与电池箱管理模块，与所述CAN总线连接，用于调节电池箱的温度；所述仪表，与所述主控模块连接，用于显示信息；所述无线控制装置，与所述仪表连接，用于控制所述仪表的显示界面。本实用新型实施例提供的电动汽车电池综合管理***，可以对高能量锂电池进行有效控制，掌握高能量锂电池工作状态，避免电池过充电和放电导致的使用寿命缩短。

Description

电动汽车电池综合管理***
技术领域
本实用新型实施例涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车电池综合管理***。
背景技术
随着世界石油的危机，各国大力发展新能源汽车。其中电动汽车是新能源汽车领域发展的主要方向之一，高能量锂电池在电动车上的应用给电动汽车带来了革命性的发展，但是高能量动力锂电池的应用给电动汽车带来了一些问题。高能量锂电池过充电和过放电，影响电池使用寿命，甚至直接导致电池报废；电池的最佳工作温度为20～40℃，温度的变化会使电池SOC(state of charge，荷电状态)，可用剩余容量，内阻，开路电压等发生变化，温度过高会出现安全问题，电池***，温度过低，电池放电量降低；过大电流放电会导致电池温度急剧升高，过充电时会着火甚至***；电池使用过久后，就会出现单体容量不一致的现象，就会导致串联电池组中，出现电池性能不一致，影响电池使用寿命。同时，为了提高电动汽车一次充电的行驶里程，电动汽车采用数十块，甚至数百块单体串联，怎样管理这些单体，让驾驶者随时掌握电池的工作状态很重要，直接关系到电池的使用寿命和驾驶者的安全；高电压，大电流的工作状态，防止漏电、短路很重要，关系到人身安全；电池单体的増多，管理***越来越复杂。因此，找到一种对高能量锂电池进行有效控制，掌握高能量锂电池工作状态，避免电池过充电和放电导致的使用寿命缩短，进而增强高能量锂电池在车载使用过程中的安全性和可靠性，就成为业界亟待解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型实施例提供了一种电动汽车电池综合管理***。
首先，本实用新型的实施例提供了一种电动汽车电池综合管理***，包括：主控模块、强电与安全保护模块、电池组与电池箱管理模块、仪表、无线控制装置和CAN总线；所述主控模块，与所述CAN总线连接，用于通过所述CAN总线接收和发送信息；强电与安全保护模块，与所述CAN总线连接，用于与继电器通信；所述电池组与电池箱管理模块，与所述CAN总线连接，用于调节电池箱的温度；所述仪表，与所述主控模块连接，用于显示信息；所述无线控制装置，与所述仪表连接，用于控制所述仪表的显示界面。
进一步地，所述电池组与电池箱管理模块，包括：ATmega16单片机。
进一步地，所述强电与安全保护模块，包括：ATmega8单片机。
进一步地，所述仪表采用嵌入式液晶结构。
进一步地，所述的电动汽车电池综合管理***，还包括：外接电器设备、充电机、电机控制器和外接计算机设备；所述外接电器设备，与所述CAN总线连接，用于实现功能的扩展；所述充电机，与所述CAN总线连接，用于实现充电功能；所述电机控制器，与所述CAN总线连接，用于控制电机；所述外接计算机设备，与所述主控模块连接，用于读取所述仪表显示的数据。
本实用新型实施例提供的电动汽车电池综合管理***，通过内置主控模块，并结合相应的电池组与电池箱管理模块，可以对高能量锂电池进行有效控制，掌握高能量锂电池工作状态，避免电池过充电和放电导致的使用寿命缩短。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的电动汽车电池综合管理***结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的电池组与电池箱管理模块MCU与***设备组成的***结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的电池箱管理模块MCU控制空调调节装置结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的强电与安全保护模块工作原理示意图；
图5为本实用新型实施例提供的仪表受无线控制装置和主控模块控制的结构示意图。
本实用新型实施例的实现、功能特点及优点将在具体实施方式中结合附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，本实用新型提供的各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本实用新型实施例提供了一种电动汽车电池综合管理***，参见图1，该电动汽车电池综合管理***包括：
主控模块、强电与安全保护模块、电池组与电池箱管理模块、仪表、无线控制装置、CAN总线、外接电器设备、充电机、电机控制器和外接计算机设备(PC)；
所述主控模块，与所述CAN总线连接，用于通过所述CAN总线接收和发送信息；强电与安全保护模块，与所述CAN总线连接，用于与继电器通信；所述电池组与电池箱管理模块，与所述CAN总线连接，用于调节电池箱的温度；所述仪表，与所述主控模块连接，用于显示信息；所述无线控制装置，与所述仪表连接，用于控制所述仪表的显示界面。
所述外接电器设备，与所述CAN总线连接，用于实现功能的扩展；所述充电机，与所述CAN总线连接，用于实现充电功能；所述电机控制器，与所述CAN总线连接，用于控制电机；所述外接计算机设备，与所述主控模块连接，用于读取所述仪表显示的数据。具体地，主控模块通过CAN总线接收其他各模块的信息，有电池组与电池箱管理模块、强电与安全保护模块、电机控制器，数据采用RS232通信发送给仪表，仪表进行数据显示，通过RS232通信发送数据给PC机，以便PC机进行数据存储与分析。主控模块通过CAN总线发送控制命令给各模块，有强电与安全保护模块、充电机、电机控制器及外接电器设备，进行电器控制。安装在方向盘上的无线控制装置，控制仪表液晶屏幕，进行操作。电池组与电池箱管理模块(可以为1到N个)分析采集的温度值，控制空调，同时控制各通风通道开关，维持电池箱内温度。
本实用新型实施例提供的电动汽车电池综合管理***，通过内置主控模块，并结合相应的电池组与电池箱管理模块，可以对高能量锂电池进行有效控制，掌握高能量锂电池工作状态，避免电池过充电和放电导致的使用寿命缩短。
在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的电动汽车电池综合管理***，所述电池组与电池箱管理模块，包括：ATmega16单片机。具体可以参见图2，电池组与电池箱管理模块MCU采用ATmega16单片机，温度传感器采用DS18B20，DS18B20为单总线数字温度计，该模块可以管理1～32个温度传感器，最多采集32点温度。电压采集装置采用光耦继电器，顺次选通每个单体，可以管理1～32个单体，采集1～32个单体电压。空调调节装置通过单片机分析各温度传感器温度值，具体可以参见图3，当温度过高时，电池箱管理模块MCU开启空调制冷功能，同时开启电池箱送风口，给电池箱降温，当温度回落到正常值时，关闭空调调节装置和电池箱空调送风口；当电池箱温度过低时，开启空调调节装置的制热功能，同时打开电池箱空调通风口，当温度回升到正常值时，关闭空调调节装置和本电池箱空调送风口。
在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的电动汽车电池综合管理***，所述强电与安全保护模块，包括：ATmega8单片机。具体可以参见图4，电流传感器可以采集充放电电流值，放电时，采集电流为正值，充电时采集电流为负值。同时强电与安全保护模块(具体可以为ATmega8单片机)分析电流值，当电流值出现过流时，向继电器输出信号，继电器可以用来控制一些电器设备工作状态。单片机通过高压总正和总负信号线，采集高压总线电压，内部电路进行处理，处理器分析判断总线是否漏电或者搭铁，当分析出现故障时通过CAN总线发出信号，同时控制继电器做出反应。
在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的电动汽车电池综合管理***，所述仪表采用嵌入式液晶结构。具体可以参见图5，仪表采用嵌入式液晶屏幕，主控模块发送显示数据给仪表(采用RS232通信模式)，速度、里程在仪表的液晶屏幕上用指针显示，车内电池信息，温度信息，电流信息，和各种故障报警信息在液晶屏幕上显示。无线控制装置安装在方向盘上，用户可以通过按钮切换液晶显示界面，设置相应参数。PC通过串口与主控模块连接(亦采用RS232通信模式)，可以读取液晶屏幕所显示的数据。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种电动汽车电池综合管理***，其特征在于，包括：
主控模块、强电与安全保护模块、电池组与电池箱管理模块、仪表、无线控制装置和CAN总线；
所述主控模块，与所述CAN总线连接，用于通过所述CAN总线接收和发送信息；
强电与安全保护模块，与所述CAN总线连接，用于与继电器通信；
所述电池组与电池箱管理模块，与所述CAN总线连接，用于调节电池箱的温度；
所述仪表，与所述主控模块连接，用于显示信息；
所述无线控制装置，与所述仪表连接，用于控制所述仪表的显示界面；
所述电池组与电池箱管理模块包括ATmega16单片机、温度传感器、电压采集装置，温度传感器用于采集电池箱内的温度，所述ATmega16单片机用于当电池箱内温度过高时开启电池箱送风口并开启空调制冷功能以给电池箱降温，在电池箱温度过低时打开电池箱空调通风口并开启空调的制热功能以给电池箱加热；电压采集装置为光耦继电器，其用于采集电池单体的电压并顺次选通每个电池单体；
所述强电与安全保护模块包括ATmega8单片机及电流传感器，电流传感器用于采集充放电电流值，ATmega8单片机用于当电流值出现过流时向继电器输出信号。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池综合管理***，其特征在于，所述仪表采用嵌入式液晶结构。
3.根据权利要求1所述的电动汽车电池综合管理***，其特征在于，还包括：
外接电器设备、充电机、电机控制器和外接计算机设备；
所述外接电器设备，与所述CAN总线连接，用于实现功能的扩展；
所述充电机，与所述CAN总线连接，用于实现充电功能；
所述电机控制器，与所述CAN总线连接，用于控制电机；
所述外接计算机设备，与所述主控模块连接，用于读取所述仪表显示的数据。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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