CN221251143U - 一种混合动力车辆电池管理*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种混合动力车辆电池管理***，涉及电池领域，包括：电池管理模块，用于对车辆电池充电；电池监测模块，用于监测车辆电池的电压和电流并输出电压检测信号和电流检测信号；中央控制模块，用于接收电压检测信号和电流检测信号后输出控制信号；电池控制模块，用于接收控制信号后生成充电控制信号或放电控制信号并发送至电池管理模块；热管理模块，用于对车辆电池进行加热或散热操作；能量管理模块，包括发动机控制单元和电动机控制单元，分别用于根据车辆的运行状态输出发动机能量参数和电动机能量参数，控制发动机和电动机的运转。本申请实现了对混合动力车辆电池的智能管理和优化控制，提高了车辆的安全性能和燃油经济性。

Description

一种混合动力车辆电池管理***

技术领域

本申请涉及电池领域，尤其涉及一种混合动力车辆电池管理***。

背景技术

混合动力车辆是指车辆驱动***由两个或多个能同时运转的单个驱动***联合组成的车辆，同时具有传统燃油发动机和电动机的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动***单独或共同提供，它们可以协同工作以提高燃油效率和减少环境污染。

现有技术中，混合动力车辆的发动机和电动机的能量管理并不充分，大多数发动机和电动机无法同时工作，而是在特定的条件下交替工作，导致车辆动力不足或者能源浪费。

为此我们提出一种混合动力车辆电池管理***用于解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种混合动力车辆电池管理***，以解决上述背景技术中提出的问题。

本申请提供的一种混合动力车辆电池管理***采用如下的技术方案：

一种混合动力车辆电池管理***，包括：

电池管理模块，与设置在车辆内部的车辆电池电连接，用于对车辆电池充电；

电池监测模块，包括电压传感器和电流传感器，用于监测车辆电池的电压和电流，输出电压检测信号和电流检测信号；

中央控制模块，与所述电池监测模块信号连接，用于接收所述电压检测信号和电流检测信号后输出控制信号；

电池控制模块，与中央控制模块信号连接，用于接收所述中央控制模块输出的控制信号后生成充电控制信号或放电控制信号，并通过总线向将所述充电控制信号或放电控制信号发送至电池管理模块；

热管理模块，与设置在车辆内部的车辆电池电连接，用于对车辆电池进行加热或散热操作，确保电池在正常温度范围内运行；

能量管理模块，包括发动机控制单元和电动机控制单元，所述发动机控制单元用于根据车辆的运行状态输出发动机能量参数，并通过调节发动机的油门和点火参数控制发动机的运转；所述电动机控制单元用于根据车辆的运行状态输出电动机能量参数，并通过调节电动机的电流和转速参数控制电动机的运转。

通过采用上述技术方案，通过电池监测模块实时监测电池的电流和电压，通过输出电压检测信号和电流检测信号反映电池的实时状态，由中央控制模块接收电压检测信号和电流检测信号判断电池的状态并输出相应的控制信号，通过电池管理模块对车辆电池充放电过程进行控制，实现了对车辆电池的事实监控和智能管理，保证电池得到适当的充电，防止过充或欠充，从而维持电池的健康状态并延长其使用寿命。并通过热管理模块对电池进行加热或散热操作，确保电池在正常温度内运行，避免过热或过冷对电池性能和寿命的影响。通过能量管理模块的发动机控制单元和电动机控制单元的协调工作，根据车辆的运行状态智能调整发动机和电动机的能量输出，实现对发动机和电动机的精细控制，实现最优的动力输出和能源利用效率；同时，各模块之间的紧密配合和协调工作也确保了***的有效性和安全性。

优选的，所述中央控制模块由中央处理器组成，所述中央处理器与电压传感器、电流传感器均信号连接，用于接收所述电压检测信号、电流检测信号与预设标准电压、预设标准电流进行比较后输出控制信号。

通过采用上述技术方案，中央处理器与电压传感器、电流传感器进行信号连接，接收电压检测信号和电流检测信号，并将这些信号与预设的标准电压和预设标准电流进行比较可以判断电池的状态是否正常，预设的标准值是根据电池的规格和使用要求设定的理想值。如果电池的电压或电流偏离了预设的标准值，中央处理器会根据具体情况输出相应的控制信号，这些控制信号可以用于调节电池的充放电过程，确保电池在安全范围内运行。

优选的，所述电池控制模块包括充电控制单元和放电控制单元，所述充电控制单元由第一微处理器组成，所述第一微处理器的输入端与中央控制模块信号连接，所述第一微处理器的输出端与电池管理模块电连接，用于接收所述中央控制模块输出的控制信号后生成充电控制信号至电池管理模块。

通过采用上述技术方案，中央控制模块根据电池的状态和预设的标准值，输出相应的控制信号至充电控制单元，充电控制单元根据接收到的控制信号生成充电控制信号并将其传递给电池管理模块来控制车辆电池的充电过程，实现对电池的智能充电控制，有助于提高充电效率，防止过充或欠充，从而延长电池的使用寿命，提高车辆的安全性和燃油经济性。

优选的，所述放电控制单元由第二微处理器组成，所述第二微处理器的输入端与中央控制模块信号连接，所述第二微处理器的输出端与电池管理模块电连接，用于接收所述中央控制模块输出的控制信号后生成放电控制信号至电池管理模块。

通过采用上述技术方案，当中央控制模块检测到电池的电压或电流偏离预设标准值时，输出相应的控制信号给放电控制单元，放电控制单元的第二微处理器接收这些信号后，会生成相应的放电控制信号，并将这些信号发送给电池管理模块，实现对电池放电过程的精确控制，可以提高车辆的安全性和燃油经济性；同时，也有助于延长电池的使用寿命和维护成本。

优选的，所述热管理模块由温度传感器和控制器组成，所述温度传感器与控制器信号连接，用于监测车辆电池的温度并输出温度检测信号至所述控制器，所述控制器接收温度检测信号后对车辆电池的温度进行调控。

通过采用上述技术方案，通过将温度传感器和控制器集成到热管理模块中，实现对电池温度的实时监测和调控，确保电池在正常的工作温度范围内，有助于提高电池的性能、延长电池的使用寿命，并降低因不当温度导致的安全风险，从而提高车辆的性能和安全性。

优选的，所述所述能量管理模块还包括动力分配装置，所述发动机控制单元和电动机控制单元均与所述动力分配装置信号连接，所述动力分配装置接收发动机能量参数和电动机能量参数将发动机和电动机的能量输出传递至车轮，对车辆的动力输出进行智能分配。

通过采用上述技术方案，通过将动力分配装置集成到能量管理模块中，利用动力分配装置的智能化管理，对发动机和电动机的能量输出进行智能分配，并将分配后的能量传递至车轮，实现对车辆的动力输出进行智能分配；通过合理地分配能量，可以减少不必要的能量浪费，提高能量的利用率，从而实现更好的燃油经济性；此外，通过智能分配能量还可以减少尾气排放等对环境的影响，提高环保性能。

优选的，还包括安全防护模块，所述安全防护模块包括第三微处理器和紧急切断开关，所述第三微处理器的输入端与所述电压传感器、电流传感器以及温度传感器组成均信号连接，用于接收所述电压检测信号、电流检测信号以及温度检测信号后判断是否存在安全隐患，并输出安全隐患控制信号至所述紧急切断开关；所述紧急切断开关与车辆电池电连接，用于接收所述安全隐患控制信号后切断车辆电池。

通过采用上述技术方案，安全防护模块通过与电压传感器、电流传感器以及温度传感器信号连接接收对应的电压检测信号、电流检测信号以及温度检测信号，并根据这些信号和预设的安全标准判断是否存在安全隐患，当第三微处理器判断存在安全隐患时，它会输出安全隐患控制信号至紧急切断开关，紧急切断开关会立即切断车辆电池，防止可能的危险情况，确保***的安全运行。

优选的，所述安全防护模块还包括报警器，所述报警器与第三微处理器信号连接，用于接收所述安全隐患控制信号后发出声音报警提示。

通过采用上述技术方案，报警器接收到安全隐患控制信号后，会发出声音报警提示，提醒相关人员及时关注***的安全状况，有助于降低潜在的损害和事故风险，增强***的安全性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过电池监测模块实时监测电池的电流和电压，通过输出电压检测信号和电流检测信号反映电池的实时状态，由中央控制模块接收电压检测信号和电流检测信号判断电池的状态并输出相应的控制信号，通过电池管理模块对车辆电池充放电过程进行控制，实现了对车辆电池的事实监控和智能管理，保证电池得到适当的充电，防止过充或欠充，从而维持电池的健康状态并延长其使用寿命。并通过热管理模块对电池进行加热或散热操作，确保电池在正常温度内运行，避免过热或过冷对电池性能和寿命的影响。通过能量管理模块的发动机控制单元和电动机控制单元的协调工作，根据车辆的运行状态智能调整发动机和电动机的能量输出，实现对发动机和电动机的精细控制，实现最优的动力输出和能源利用效率；同时，各模块之间的紧密配合和协调工作也确保了***的有效性和安全性。

2.中央处理器与电压传感器、电流传感器进行信号连接，接收电压检测信号和电流检测信号，并将这些信号与预设的标准电压和预设标准电流进行比较可以判断电池的状态是否正常，预设的标准值是根据电池的规格和使用要求设定的理想值。如果电池的电压或电流偏离了预设的标准值，中央处理器会根据具体情况输出相应的控制信号，这些控制信号可以用于调节电池的充放电过程，确保电池在安全范围内运行。

3.通过将动力分配装置集成到能量管理模块中，利用动力分配装置的智能化管理，对发动机和电动机的能量输出进行智能分配，并将分配后的能量传递至车轮，实现对车辆的动力输出进行智能分配；通过合理地分配能量，可以减少不必要的能量浪费，提高能量的利用率，从而实现更好的燃油经济性；此外，通过智能分配能量还可以减少尾气排放等对环境的影响，提高环保性能。

附图说明

图1为本申请一种混合动力车辆电池管理***的结构框图。

附图标记说明：1、电池管理模块；2、电池监测模块；21、电压传感器；22、电流传感器；3、中央控制模块；4、电池控制模块；41、充电控制单元；42、放电控制单元；5、热管理模块；51、温度传感器；52、控制器；6、能量管理模块；61、发动机控制单元；62、电动机控制单元；63、动力分配装置；7、安全防护模块；71、第三微处理器；72、紧急切断开关；73、报警器。

具体实施方式

下面结合以下实施例对本申请作进一步详细描述。

本申请实施例公开一种混合动力车辆电池管理***，参照图1，一种混合动力车辆电池管理***，包括：

电池管理模块，电池管理模块与车辆电池电连接，用于对车辆电池进行充电，可以确保电池得到适当的充电，以保持电池的健康状态和延长电池的使用寿命。

电池监测模块，包括电压传感器和电流传感器，用于监测车辆电池的电压和电流，输出电压检测信号和电流检测信号，实现对电池状态实时监控，使***能够了解车辆电池的实际状态。

中央控制模块，由中央处理器组成，中央处理器是现代计算机***的核心部件，它能够处理和执行各种指令，对数据进行处理和分析。在中央控制模块中，中央处理器与电压传感器、电流传感器均信号连接，用于接收电压检测信号、电流检测信号，中央处理器接收到电压检测信号和电流检测信号后，将这些信号与预设的标准电压和预设标准电流进行比较，预设的标准值是根据电池的规格和使用要求设定的理想值，通过比较，中央处理器可以判断电池的状态是否正常。当中央控制模块检测到电池的电压或电流偏离预设标准值时，输出相应的控制信号给电池控制模块，实现对车辆电池充放点过程的精确控制，提高车辆的性能。

电池控制模块，电池控制模块包括充电控制单元和放电控制单元，充电控制单元由第一微处理器组成，微处理器是现代电子设备的关键组成部分，它能够执行特定的计算和逻辑操作，第一微处理器的输入端与中央控制模块信号连接，第一微处理器的输出端与电池管理模块电连接，用于接收中央控制模块输出的控制信号后生成充电控制信号，并通过总线向将充电控制信号发送至电池管理模块，控制电池充电模块给车辆电池充电。放电控制单元由第二微处理器组成，第二微处理器的输入端与中央控制模块信号连接，第二微处理器的输出端与电池管理模块电连接，当中央控制模块检测到电池的电压或电流偏离预设标准值时，输出相应的控制信号至电池控制模块，电池控制模块中的放电控制单元接收控制信号后生成放电控制信号，并通过总线向将放电控制信号发送至电池管理模块，对车辆电池进行放电操作，实现对电池的智能放电控制。有助于提高充电效率和放电效率，防止过充或欠充，从而延长电池的使用寿命。此外，通过对充电过程的智能控制，还可以提高车辆的安全性，防止因不当充电导致的安全事故。

热管理模块，与设置在车辆内部的车辆电池电连接，热管理模块由温度传感器和控制器组成，温度传感器与控制器信号连接，用于监测车辆电池的温度并输出温度检测信号至控制器，控制器接收到温度检测信号后，会根据预设的温度调节策略对电池的温度进行调控。例如，当电池温度过高时，控制器可能会启动冷却***为电池降温；当电池温度过低时，控制器可能会启动加热***为电池升温。通过对电池温度的智能监控和调控，确保电池始终在正常的工作温度范围内运行，有助于提高电池的性能、延长电池的使用寿命，并降低因不当温度导致的安全风险。

能量管理模块，包括发动机控制单元、电动机控制单元以及动力分配装置，发动机控制单元、电动机控制单元均与动力分配装置信号信号连接，发动机控制单元用于根据车辆的运行状态输出发动机能量参数，并通过调节发动机的油门和点火参数控制发动机的运转；电动机控制单元用于根据车辆的运行状态输出电动机能量参数，并通过调节电动机的电流和转速参数控制电动机的运转；动力分配装置可以接收来自这两个控制单元的能量参数，这些参数包括但不限于发动机转速、扭矩和电动机的电流、电压等，并根据这些参数将发动机和电动机的能量输出进行智能分配，并将分配后的能量传递至车轮，以实现对车辆的动力输出进行智能分配有助于提高车辆的动力性能、燃油经济性和环保性能。例如，当车辆在加速或爬坡时，动力分配装置可能会将更多的能量分配给发动机；而在车辆减速或下坡时，动力分配装置可能会将更多的能量分配给电动机，以实现能量的回收和再利用，提高能量的利用率，从而实现更好的燃油经济性。

安全防护模块，安全防护模块包括第三微处理器、紧急切断开关以及报警器，第三微处理器的输入端与电压传感器、电流传感器以及温度传感器组成均信号连接，用于接收电压检测信号、电流检测信号以及温度检测信号后会根据预设的安全标准进行判断，确定是否存在安全隐患。如果存在安全隐患，第三微处理器会输出安全隐患控制信号至紧急切断开关，紧急切断开关与车辆电池电连接，一旦接收到安全隐患控制信号，紧急切断开关会立即切断车辆电池，阻止可能的危险情况发生，保护车辆和人员的安全，防止可能的损害和事故，进而确保***的安全运行。

本申请实施例一种大数据监控***的实施原理为：通过电池监测模块实时监测电池的电流和电压，通过输出电压检测信号和电流检测信号至中央控制模块反映电池的实时状态，由中央控制模块接收电压检测信号和电流检测信号判断电池的状态并输出相应的控制信号至电池控制模块，通过电池管理模块对车辆电池充放电过程进行控制，实现了对车辆电池的事实监控和智能管理，保证电池得到适当的充电，防止过充或欠充，从而维持电池的健康状态并延长其使用寿命。并通过热管理模块对电池进行加热或散热操作，确保电池在正常温度内运行，避免过热或过冷对电池性能和寿命的影响。通过能量管理模块的发动机控制单元和电动机控制单元的协调工作，根据车辆的运行状态智能调整发动机和电动机的能量输出，实现对发动机和电动机的精细控制，实现最优的动力输出和能源利用效率；同时，利用安全防护模块对车辆电池进行安全防护，各模块之间的紧密配合和协调工作也确保了***的有效性和安全性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于，包括：

电池管理模块，与设置在车辆内部的车辆电池电连接，用于对车辆电池充电；

电池监测模块，包括电压传感器和电流传感器，用于监测车辆电池的电压和电流，输出电压检测信号和电流检测信号；

中央控制模块，与所述电池监测模块信号连接，用于接收所述电压检测信号和电流检测信号后输出控制信号；

电池控制模块，与中央控制模块信号连接，用于接收所述中央控制模块输出的控制信号后生成充电控制信号或放电控制信号，并通过总线向将所述充电控制信号或放电控制信号发送至电池管理模块；

热管理模块，与设置在车辆内部的车辆电池电连接，用于对车辆电池进行加热或散热操作，确保电池在正常温度范围内运行；

能量管理模块，包括发动机控制单元和电动机控制单元，所述发动机控制单元用于根据车辆的运行状态输出发动机能量参数，并通过调节发动机的油门和点火参数控制发动机的运转；所述电动机控制单元用于根据车辆的运行状态输出电动机能量参数，并通过调节电动机的电流和转速参数控制电动机的运转。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于：所述中央控制模块由中央处理器组成，所述中央处理器与电压传感器、电流传感器均信号连接，用于接收所述电压检测信号、电流检测信号与预设标准电压、预设标准电流进行比较后输出控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于：所述电池控制模块包括充电控制单元和放电控制单元，所述充电控制单元由第一微处理器组成，所述第一微处理器的输入端与中央控制模块信号连接，所述第一微处理器的输出端与电池管理模块电连接，用于接收所述中央控制模块输出的控制信号后生成充电控制信号至电池管理模块。

4.根据权利要求3所述的一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于：所述放电控制单元由第二微处理器组成，所述第二微处理器的输入端与中央控制模块信号连接，所述第二微处理器的输出端与电池管理模块电连接，用于接收所述中央控制模块输出的控制信号后生成放电控制信号至电池管理模块。

5.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于：所述热管理模块由温度传感器和控制器组成，所述温度传感器与控制器信号连接，用于监测车辆电池的温度并输出温度检测信号至所述控制器，所述控制器接收温度检测信号后对车辆电池的温度进行调控。

6.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于：所述能量管理模块还包括动力分配装置，所述发动机控制单元和电动机控制单元均与所述动力分配装置信号连接，所述动力分配装置接收发动机能量参数和电动机能量参数将发动机和电动机的能量输出传递至车轮，对车辆的动力输出进行智能分配。

7.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于：还包括安全防护模块，所述安全防护模块包括第三微处理器和紧急切断开关，所述第三微处理器的输入端与所述电压传感器、电流传感器以及温度传感器组成均信号连接，用于接收所述电压检测信号、电流检测信号以及温度检测信号后判断是否存在安全隐患，并输出安全隐患控制信号至所述紧急切断开关；所述紧急切断开关与车辆电池电连接，用于接收所述安全隐患控制信号后切断车辆电池。

8.根据权利要求7所述的一种混合动力车辆电池管理***，其特征在于：所述安全防护模块还包括报警器，所述报警器与第三微处理器信号连接，用于接收所述安全隐患控制信号后发出声音报警提示。