CN2890947Y - 一种混合动力汽车用动力电池组的管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种混合动力车用动力电池组的管理***，由采集电路板和主控制电路板两大子***构成，其中采集电路板的单组电池电压采集模块、电池总电压/总电流采集模块通过多路转换开关、A/D转换芯片后，与主控芯片CPU的I/O口连接；采集电路板与主控制电路板通过CAN总线通讯模块进行通讯；控制电路板的非易失性数据存储模块的地址端口与数据端口分别与主控芯片CPU的I/O口连接，读、写端口分别与主控芯片CPU的读、写端口连接，主控芯片CPU的I/O端口分别连接强电保护模块、温度控制模块、故障报警模块光耦的输入端(CA)。本实用新型可以提高***的电压采集精度和速度，在整车复杂的实际工况中数据发送的稳定性，以及单组电池电压采集精度以及电压采集过程中的抗干扰性。

Description

一种混合动力汽车用动力电池组的管理***

                                技术领域

本实用新型属于汽车电子应用技术领域，具体涉及汽车的电池管理技术。

                                背景技术

用于混合动力电动汽车上的多个二次电池组是混合动力汽车体系中的关键控制部件，在它们经历高压串联及多次充、放周期后，这些电池组都可能出现组间的不平衡，这将大大影响电动汽车的动力供给，以及影响这些二次电池组的工作效率和使用寿命，会使整个***的电量减少，因此，在工作状态下要实时检测电池组中各电池运行状态及性能好坏，包括单组电池电压、电池组总电压、电池温度、电池充放电电流、电池容量等，向主控制电路板动态报告所检测内容，同时接受主控制电路板发回的对策指令，是否要对电池组进行平衡、保护等一系列的电池管理工作。在已有技术中，见中国专利91107576.3、200310111783.2、02136609.8、95191121.X、200310111599.8、02127613.7、200410013807.5、02129322.8电池的平衡方面多是以串联形式为主，这种平衡方法时间长、工作电流小，还要解决同步问题和相对电池电压过高等问题；单组电池的电压采集方面多是以CPLD可编程逻辑分时对每组电池的电极电位进行采集，然后通过程序取正、负两极的电位差作为该组电池的端电压，但是在对每组电池正、负两极的电位采集过程中要间隔几毫秒，这有较大可能对计算电池的端电压存在一定的误差；在电流采集方面对电流采集的精度不高，这导致对电池的荷电状态(SOC)的估算不精确；在***内部之间(采集板与主控制板)的信息通讯方面多采用单总线技术、串口通讯技术等，这导致整个***在整车实际工况中的抗干扰能力不强。

                                发明内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种混合动力汽车用动力电池组的管理***，提高***的电压采集精度和速度，在整车复杂的实际工况中数据发送的稳定性，以及单组电池电压采集精度以及电压采集过程中的抗干扰性。

本实用新型提出的混合动力车用动力电池组的管理***由采集电路板和主控制电路板两大子***构成。

采集电路板：主要包括主控芯片CPU、单组电池电压采集模块、电池总电压/总电流采集模块、电池温度采集模块、电池均衡模块以及CAN总线通讯模块。其中单组电池电压采集模块、电池总电压/总电流采集模块将采集到的单组电池电压、电池组总电压和总电流分别通过多路转换开关、A/D转换芯片后，与主控芯片CPU的I/O口连接；采集电路板上的主控芯片CPU通过CAN总线通讯模块与主控制电路板上的CAN总线通讯模块进行连接，另外通过RS232串口通讯模块PC机连接。

控制电路板：主要包括与采集电路板和整车控制器连接的CAN总线通讯模块、与PC机连接的RS232串口通讯模块、非易失性数据存储模块、强电保护模块、温度控制模块、故障报警模块和主控芯片CPU。其中非易失性数据存储模块的地址端口与数据端口分别与主控芯片CPU的I/O口连接，读、写端口分别与主控芯片CPU的读、写端口连接，主控芯片CPU的I/O端口分别连接强电保护模块、温度控制模块、故障报警模块光耦的输入端(CA)。

在采集电路板***中：为了对单组电池进行电压采样，本实用新型先对单组电池经过精密电阻分压，再经过线性光耦LOC110隔离的前后均配置一个运算放大器，其目的是提高电压采集的线性度和抗干扰性。为了对电池组总电压进行采样，本实用新型采用型号为CHV-25P的霍尔电压传感器，该传感器采集精度高、稳定性好，满足本***总电压的测量范围。为了对电池组电流进行采样，本实用新型专利采用型号为CHB-200SF的霍尔电流传感器，考虑到电流采集的精度直接影响到电池荷电状态SOC的计算精度，所以在经过模/数转换时，本实用新型专利采用了CPU片外16位A/D转换芯片ADS8320，从而进一步提高了电流的采样精度；为了对电池的温度进行采样，本实用新型专利采用型号为DS18B20的数字式温度传感器，该传感器测量范围、精度等符合本***测量要求，此外采用了片内A/D的单数据线，发出的温度数据可直接送入采集电路板的主控芯片CPU的I/O口；在与主控制电路板CPU的发送、接受过程中，本实用新型专利采用CAN总线技术并且通过6N137光耦隔离，其目的是CAN总线具有数据传送速度快、抗干扰能力强等特点。

在主控制电路板***中：除了与采集电路板通讯的CAN总线功能以外，在对电池一些重要历史数据(如：***掉电后的SOC记录)储存等方面，本实用新型采用了非易失性存储器。如果掉电时间不长，***直接调用掉电前的SOC值，如果掉电时间长，***通过DS1644记录的掉电时间长度与电池的自放电率对掉电前的SOC值进行一定的补偿；在保护功能方面，涉及了强电保护单元、温度控制单元以及报警单元等，强电保护单元的主要任务是当电池在充、放电过程中处于过压、过流、欠压、欠流时，主控芯片的I/O口发出相应的电平信号切断主回路上的继电器；温度控制单元的主要任务是当被测电池的温度高于或低于某个设定值时，主控芯片的I/O口发出相应的电平信号开启或关闭电池板里的风扇；报警单元的主要任务是当电池处于非正常状态时，发出报警信号；在与PC机通讯方面是通过RS232串口通讯，把电池电压、电流、温度以及SOC等方面数据传送到PC机上显示；与整车控制器HCU是通过与采集电路板通讯的CAN总线通讯模块并接一个接点。

该***的主要功能是实现对动力电池组在混合动力汽车实际工况中的单组电池电压监测、电池组总电压监测、电池充放电电流监测；电池荷电状态(SOC)的实时估算；对电池过压、过流、欠压、欠流等一系列强电保护以及报警；对电池的温度控制功能；对电池的均衡功能；与显示装置以及整车控制器的通讯功能等。

本实用新型结构简单、操作方便，和已有的相关技术相比，本实用新型具有以下优点：

首先在采集电压、电流模块中使用了多路转换开关，有效地扩大了主控芯片CPU的I/O口，这样对主控芯片CPU的I/O口数量要求降低，CPU的可选择范围的扩大。并且通过CPU的I/O发出片选信号在同一时刻分时直接采集单组电池电压，提高了电压采集的精度和速度；

其次在采集电路板与主控制电路板之间的通讯采用了CAN总线方式，这样提高了在整车复杂的实际工况中数据发送的稳定性；

最后在单组电池电压采集模块中使用了精密电阻和线性光耦，这样有效提高了单组电池电压采集精度以及电压采集过程中的抗干扰性。

                                附图说明

图1为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***总体结构框图。

图2为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***单组电池(6只/组)电压的采集原理图。

图3为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***电池组(120只)总电压的采集原理图。

图4为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***电池组总电流的采集原理图。

图5为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***电池温度采集的采集原理图。

图6为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***采集板上多路转换开关ADG608与16位片外AD转换芯片的电路连接原理图。

图7为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***采集板上串口通讯和CAN通讯接口原理图。

图8为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***采集板上CPU的***连接图。

图9为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***采集板上供电模块原理图。

图10为本实用新型提出的混合动力汽车用主控制板上串口通讯和CAN通讯接口原理图。

图11a和图11b为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***主控制电路板CPU***电路原理图。

图12为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***主控制板上供电模块原理图。

图13为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***采集电路板的软件流程图。

图14为本实用新型提出的混合动力汽车用动力电池组管理***主控制电路板的软件流程图。

                                具体实施方式

以下以单组电池为6只/组、电池组为120节电池的混合动力汽车用动力电池组的管理为例来详细说明本实用新型。

图1给出来管理***的总体结构，它主要由采集电路板和主控制电路板两大部分构成。采集电路板主要负责单组电池(6只/组)电压的监测、电池组(120节电池)总电压的监测、电池充放电电流的检测、电池温度的检测以及与主控制电路板之间的通讯等。主要包括主控芯片CPU、单组电池电压采集模块、电池总电压/总电流采集模块、电池温度采集模块、电池均衡模块以及CAN总线通讯模块。其中单组电池电压采集模块、电池总电压/总电流采集模块将采集到的单组电池电压、电池组总电压和总电流分别通过多路转换开关、A/D转换芯片后，与主控芯片CPU的I/O口连接；采集电路板上的主控芯片CPU通过CAN总线通讯模块与主控制电路板上的CAN总线通讯模块进行连接，另外通过RS232串口通讯模块PC机连接。

主控制电路板主要负责接受来自采集电路板采集的电池相关参数(电压、电流、温度)数字量、SOC的估算、与整车控制器以及PC机的通讯、非易遗失性地存储电池历史数据、电池充放电过程中的强电保护、电池温度控制以及电池故障预警等。主要包括与采集电路板和整车控制器连接的CAN总线通讯模块、与PC机连接的RS232串口通讯模块、非易失性数据存储模块、强电保护模块、温度控制模块、故障报警模块和主控芯片CPU。其中非易失性数据存储模块的地址端口与数据端口分别与主控芯片CPU的I/O口连接，读、写端口分别与主控芯片CPU的读、写端口连接，主控芯片CPU的I/O端口分别连接强电保护模块、温度控制模块、故障报警模块光耦的输入端(CA)。

一、以下结合附图对采集电路板的各个模块分别进行详细说明：

1、单组电池(6只/组)电压采集模块，其原理图如图2所示：

在整车实际工况中，分别定义电池组总电压的上限和下限：规定电池组总电压的下限为96V；规定电池组总电压的上限为200V。那么可以计算出单组电池(6只/组)的电压变化范围：

下限：

上限：

由式(2-1)、(2-2)可以计算出单组电池(6只/组)的工作电压变化范围在[6.5V～10V]之间变化。本BCM***中，对单组电池(6只/组)电压的采集方案采用了先通过精密电阻[6]分压，再经过型号为LOC110的光耦线性[4]隔离放大，这样做的好处是抗干扰能力强、采样精度高，因考虑到电池在没有使用期间会有一定的自放电，如果单组电池的电压采集电路还形成一个回路，此时会对电池的容量造成不必要的损失。因此在每路单组电池的电压采集回路中串联一个型号为HHC66G(4078)的开关继电器[1]，各路开关继电器[1]的工作电源由输入总电源[26](12V)提供。当整个电池管理***处于非工作状态时，通过切断总电源[26]促使开关继电器[1]断开，使电压采集电路形成断路；当整个电池管理***处于工作状态时，通过导通总电源[26]促使开关继电器[1]接通，使电压采集电路形成回路，从而有效地避免了电池在非工作状态中的自放电。单组电池电压由精密电阻分压后经过运算放大器LM258[3](增加光耦线性度)后到达线性光耦LOC110[4]，从光耦出来后再经过另一个运算放大器LM258[5]。图中前一个运算放大器LM258[3]用电池本身输出电压(辅加一个LM7805三端稳压[2])供电，线性光耦LOC110[4]与后一个运算放大器LM258[5]靠一个独立的+5V电源[28]供电。用于分压的精密电阻[6]和光耦前后的输入、输出电阻[7][8]计算如下：

由于与线性光耦LOC110[4]连接的第一个运算放大器LM258[3]输入电压的范围在[0V～2V]之间，再联系到电池的工作电压范围在[6.5V～10V]之间。因此采用的精密电阻[6]比值为(4∶1)，采用8K(2.4K与5.6K)和2K。本***采用的线性光耦LOC110[4]对输入、输出电阻[7][8]有以下要求：

V_IN＝I₁gR₁                             (2-3)

I₁＝K₁gI_F                              (2-4)

$R_1=\frac{V_{\mathrm{IN}}}{K_{1}g{I}_F}---(2-5)$

式中：

V_IN——输入电压；         I₁——祠服光电流(输入)；

R₁——输入电阻；          I_F——LED驱动电流；

K₁——I₁与I_F的比值；

由式(2-5)可求出输入电阻 $R_1=\frac{V_{\mathrm{IN}}}{K_{1}g{I}_F}=\frac{2}{0.004g0.015}\mathrm{\Ω}=33.3\mathrm{K\Ω}$

(这里查阅有关资料V_IN＝2V，K₁＝0.004，I_F＝15mA)

V_OUT＝I₂gR₂                            (2-6)

I₂＝I_FgK₂                              (2-7)

$R_2=\frac{V_{\mathrm{IN}}}{K_{2}g{I}_F}---(2-8)$

V_OUT——输出电压；        I₂——祠服光电流(输出)；

R₂——输出电阻；          I_F——LED驱动电流；

K₂——I₂与I_F的比值；

由式(2-8)可求出输出电阻 $R_2=\frac{V_{\mathrm{IN}}}{K_{2}g{I}_F}=\frac{4}{0.004g0.015}\mathrm{\Ω}=66.6\mathrm{K\Ω}$

(这里查阅有关资料V_OUT＝4V，K₂＝0.004，I_F＝15mA)

由式(2-3)、(2-4)、(2-5)、(2-6)、(2-7)、(2-8)可以求出输入电压V_IN与输出电压V_OUT之间的关系：

$V_{\mathrm{OUT}}=V_{\mathrm{IN}}\mathrm{gK}3g\frac{R_2}{R_1}---(2-9)$

(这里查阅有关资料 $K_1=K_2=0.004,K_3=\frac{K_2}{K_1}=1)$

[注：前一个运放的地为相对地；后一个运放的地为公共地]

2、电池组(120只)总电压采集模块，其电路原理图如图3所示：

整个试验过程中，分别定义了电池组总电压的上限和下限：规定电池组总电压的下限为130V(即SOC为0，电池不能带动电机转动的最低电压)；规定电池组总电压的上限为200V(电池的性能所决定)，因此选用型号为CHV-25P的霍尔电压传感器[10]采集总电压。其工作原理是：输入、输出都为电流的形式，因此要通过精密电阻[9][11]把电流转化为电压形式。，CHV-25P霍尔电压传感器[10]的主要技术参数如下表：

IN额定电流(输入)(mA)	IP测量范围(mA)	IM测量电流(输出)(mA)	VC电源电压(V)	L线性度(％)	X精度(Ta＝+25℃)	Ta工作温度(℃)	Tr反应时间(us)
								10	0～±14mA	25	±12～±15(5％)	0.1％	IN的±1.0％	0℃～70℃	10

CHV-25P霍尔电压传感器[10]各引脚的说明：

+HT：输入电流正    -HT：输入电流负    +：正电源

M：输出端          -：负电源

输入、输出电阻的确定：

按照电池工作的最高电压U_max 200V作为CHV-25P霍尔电压传感器[10]的输入电压来计算，规定送A/D转换的电压U_AD为5V，那么：

输入电阻： $R_1=\frac{U_{\max }}{I_N}=\frac{200}{0.01}\mathrm{\Ω}=20\mathrm{K\Ω}---(2-10)$

输出电阻： $R_2=\frac{U_{\mathrm{AD}}}{I_M}=\frac{5}{0.025}\mathrm{\Ω}=200\mathrm{\Ω}---(2-11)$

3、电池组总电流的采集模块，其电路原理图如图4所示：

电池在整车实际工况中，电流的变化范围在[0A～200A]之间。考虑到BCM***中电流采集的精度对电池荷电状态(SOC)影响很大，所以本***中采用精度较高，型号为CHB-200SF的霍尔电流传感器[12]。CHB-200SF霍尔电流传感器[12]的主要技术参数如下表：

额定电流IN(A)	输出电流IM(mA)	电源VC(V)	精度X(％)Ta＝25℃	线性度L(％)	反应时间Tr(us)	电源范围VC(v)	工作温度(℃)
								200	100	±12～18	IN误差±0.5％～1.0％	0.1	＜1us	标称供电电源(VC)的±5％	-40～85℃

CHB-200SF霍尔电流传感器[12]各引脚的说明如下：

-15V——电源负    Data——数据输出引脚    +15V——电源正

输出电阻[13]的确定：

从图4可以看出，该电流传感器电源[26]是采用双12V，数据输出采用电流形式，因此需要用精密电阻[13]将电流形式转化为电压形式。并且串联一个阻值为150欧姆的可调电位器[14]。此外在进行A/D转换之前接入一个运算放大器LM258[15]可以增强采集的线性度。按照电池工作的最高电流I_max＝200A作为电流传感器的输入电流来计算，规定送A/D转换的电压U_AD为5V，那么：

输出电阻： $R=\frac{U_{\mathrm{AD}}}{I_M}=\frac{5}{0.1}\mathrm{\Ω}=50\mathrm{\Ω}---(2-12)$

4、电池温度采集模块，其原理图如图5所示：

本电池管理***采用的是美国DALLAS公司生产的DS18B20数字式温度传感器[16]，在测试电池温度时(需要使用多个温度传感器)要对数字线进行电阻[17]上拉，可把每个DS18B20数字式温度传感器[16]的地线(引脚1)、数据线(引脚2)、电源线(引脚3)分别合并(即6个DS18B20数字式温度传感器[16]采用3个总线——地线、数据线、电源线)的方式，。该温度传感器[16]具有以下特点：

●温度测量范围：-55℃～+125℃；

●测量精度：0.5℃；

●9位温度数字输出量；

●温度到数字量的转换时间为200ms；

●具有片内A/D转换。

5、串口通讯和CAN通讯接口原理图，如图7所示：

本采集板采用CAN总线与主控板进行数据发/送，这样可以提高数据交换的速度和稳定性；采用RS232串口与上位机通讯，实时对电池的状态进行显示。CAN总线与RS232串口要用6N137光耦[24]隔离。

RS232串口接线头采用通用9针插座[21]与主控芯片CPU[25](PIC18F458单片机)之间有一个MAX232电平转换芯片[20]，由于主控芯片CPU[25]输入、输出电平为TTL电平，而PC机配置的是RS-232标准串行接口，二者电气规范不一致，要完成PC机与主控芯片CPU[25]的串行数据通信，必须进行电平转换。

本***中CAN总线接线头采用的是通用9针插座[23]，缓冲器采用的是PHILIPS公司出产的型号为PCA82C250芯片[22]。它将主控芯片CPU[25]的CAN控制器输出引脚的TTL电平变换为CAN总线上的差分信号。

6、采集板主控芯片CPU的***接口电路图，如图8所示：

采集板主控芯片采用微芯公司(Microchip)出产的PIC18F458单片机，该单片机片内带8路10位A/D转换。由于本实施例中单组电压采集(20路)、总电压采集(1路)、总电流采集(1路)，所以造成A/D转换通道数和精度不够，因此本***中采用型号为ADG608的多路开关[18]和型号为ADS8320的16位高精度A/D转换芯片[19]。此外16位高精度A/D转换芯片[19]还可以提高电流采集后的转换精度，从而提高SOC的估算精度。多路开关与A/D转换芯片的***电路如图6所示。

PIC18F458单片机主要特点如下：

●高达2MB的程序存储器，4KB的数据存储器，10MIPS的执行速度；

●16位宽指令，8位宽数据通道，DC～40MHz时钟，4～10MHz带PLL锁相环有源晶振/时钟输入；

●3个外部中断引脚，4个定时器，2种振荡器时钟选择；

●捕捉/比较/脉宽调制(PWM)(CCP)模块，增强型CCP模块具有标准CCP模块的所有特性；

●有2种工作方式的主同步串行通信(MSSP)，可寻址的USART模块；

●10位、8通道的模/数转换模块(A/D)，模拟比较模块；

●带CAN总线模块；

●上电复位电路(POR)、上电延时定时器(PWRT)和振荡器起振定时器，带片内RC振荡器的监视定时器(WDT)，可编程代码保护，通过2个引脚可进行在线串行编程(ICSP)，休眠(SLEEP)省电方式；

●低功耗、高速增强型FLASH技术。

7、采集板供电模块，其电路图原理图如图9所示：

本电池管理***(BCM)采集板中所使用到的供电电源有(±12V，+5V，U_AD[参考电压])。因此考虑在本***中使用两个三端稳压LM7805[28][29](输出为+5V)、一个精密基准电源[27](输出为U_AD[参考电压])，输出用精密电阻[30]转化成电压形式。其中，***总电源[26]向双12电压传感器[10]供电，***(GND)地作为数字地和模拟地的输出端，两个三端稳压LM7805[28][29]分别作为数字电源和模拟电源。

二、以下对主控制电路板的各个功能模块集合附图进行详细说明：主控制板上所选用的CPU仍然为PIC18F458单片机。

1、主控制电路板的串口通讯和CAN通讯接口电路参见图10。

与整车控制器通讯模块：通过CAN总线将与电池状态有关的参数发送到整车控制器，同时整车控制器也将相关的指令信号通过CAN总线发送到主控制电路板的主控芯片CPU[37]，并且通过6N137光耦隔离[35]。本实用新型的CAN缓冲器采用型号为PCA82C250T芯片[33]和9针通用接口[34]。

与PC机通讯模块：通过串口通讯的方式将与电池状态有关的参数发送到具有相关采集软件的PC机上。本实用新型采用的RS232串口与CPU之间的电平转换芯片[31]为MAX232，与PC机连接的接口采用9针通用接口[32]。

电池历史数据储存模块：本***采用的非易失性存储器NVRAM[36]是美国DALLAS公司出产的DS1644，该存储器内部集成32kx8RAM、实时时钟、锂离子电池。DS1644数据保存时间可达10年，采用数据线和地址线分开的并行数据格式，存取速度快，与外部扩展的RAM的读写速度相当，可用于保存一段时间的电池状态数据，也可以保存重要的电池数据，为分析电池充放电状态提供依据。其具体的扩展方法为：15个地址线引脚和8个数据线引脚分别连接到主控芯片CPUCPU[37]的各个I/O口，读/写信号引脚和片选信号引脚分别连接到主控芯片CPU[37]的读/写信号引脚和片选信号引脚。

电池温度控制单元、报警单元均采用主控芯片CPU[37]的I/O口发送高/低电平信号形式经过型号为TLP121光耦[38]隔离后，通过型号为HHC66G(4078)的开关继电器[39]控制风扇[41]与报警器[40]。

强电保护单元采用主控制电路板的主控芯片CPU[37]的I/O口发送高/低电平信号形式经过型号为TLP121光耦[35]隔离后，直接控制电池组充、放电回路总继电器，参见图11a和图11b。

主控制电路板的供电模块所选用的方案为：选用两片LM7805三端稳压[43][44]分别作为主控制电路板的数字电源和模拟电源，整个***的地分为数字地与模拟地，整个***的主电源为外接双12V直流电源[42]，它可以为风扇和继电器供电，参见图12。

本实用新型的采集电路板的软件流程图如图13所示，首先对各个子程序进行相应的初始化，再对采集电池电流、电压以及温度的I/O口分别进行定义，然后依次判断采集到的电压U、电流I、温度T的范围是否满足所规定要求。如果电池的电压、电流不满足要求，则采集板上的CPU将采集到的相关信号通过CAN总线上传到主控制板上的CPU并且通过6N137光耦隔离，然后通过相应的I/O口发出相应的电平信号切断主回路上的继电器，并发出报警信号；如果电池的温度过高或过低，则CPU相应的I/O口发出相应的电平信号开启或关闭风扇。在电池电压、电流、温度符合规定要求时，读取各数据并上传到采集电路板的CAN总线，为数据向主控制电路板的发送作好准备。

本实用新型的主控制电路板的软件流程图如图14所示，首先***开机上电初始化后，接受来自与采集电路板连接的CAN总线上的电池相关数据；然后依次判断电池相关数据是否达到极限位置和报警位置，如果达到极限位置和报警位置则采取相应的措施；接下来显示电池的运行状态(如：电池的充放电电流、电压、温度等)，再根据相关的算法估算出SOC并显示；最后将数据作打包处理，把电池的相关数据分别送到与整车控制器(HCU)相连接的CAN总线以及与PC机相连接的RS232串口。

Claims (5)

1、一种混合动力汽车用动力电池组的管理***，由采集电路板和主控制电路板两大子***构成，其特征在于：

采集电路板包括有主控芯片CPU、单组电池电压采集模块、电池总电压/总电流采集模块、电池温度采集模块以及通讯模块，其中单组电池电压采集模块、电池总电压/总电流采集模块将采集到的单组电池电压、电池组总电压和总电流分别通过多路转换开关、A/D转换芯片后，与主控芯片CPU的I/O口连接；采集电路板上的主控芯片CPU与主控制电路板的主控芯片CPU进行通讯，另外采集电路板通过RS232串口通讯模块与PC机连接；

主控制电路板包括有与整车控制器连接的CAN总线通讯模块、与PC机连接的RS232串口通讯模块、非易失性数据存储模块、强电保护模块、温度控制模块、故障报警模块和主控芯片CPU；其中非易失性数据存储模块的地址端口与数据端口分别与主控芯片CPU的I/O口连接，读、写端口分别与主控芯片CPU的读、写端口连接，主控芯片CPU的I/O端口分别连接强电保护模块、温度控制模块、故障报警模块光耦的输入端CA。

2、根据权利要求1所述的混合动力汽车用动力电池组的管理***，其特征在于：采集电路板上的通讯模块采用CAN总线通讯模块，与主控制电路板的CAN总线通讯模块进行连接。

3、根据权利要求2所述的混合动力汽车用动力电池组的管理***，其特征在于：采集电路板中，在CAN总线通讯模块数据读、写端与RS232串口通讯模块数据输入、输出端设置了光耦进行隔离。

4、根据权利要求1所述的混合动力汽车用动力电池组的管理***，其特征在于：在采集电路板中的单组电池电压采集模块中，单组电池的正、负两端设置了精密电阻进行分压，并连接有一线性光耦，对信号进行隔离放大。

5、根据权利要求4所述的混合动力汽车用动力电池组的管理***，其特征在于：在线性光耦的前后还连接使用了运算放大器。

Images