電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及電池管理系統(tǒng)，具體涉及一種電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，包括用于測(cè)量采集電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池組中每塊鋰電池相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)測(cè)量單元，與數(shù)據(jù)測(cè)量單元相連的用于接收數(shù)據(jù)并發(fā)布控制指令的控制單元，與控制單元相連的用于執(zhí)行控制指令的執(zhí)行單元，執(zhí)行單元包括散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器、與散熱模塊相連的熱電轉(zhuǎn)換器、以及與熱電轉(zhuǎn)換器相連的USB接口；本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案能夠全面地反映電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的工作狀態(tài)，并且能夠使各鋰電池均衡充電，人機(jī)交互界面能夠讓用戶(hù)更好地控制電池管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)方便了用戶(hù)查閱歷史數(shù)據(jù)，用戶(hù)可以借助歷史數(shù)據(jù)對(duì)電池故障進(jìn)行有效分析。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電池管理系統(tǒng)，具體涉及一種電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)的出現(xiàn)，清潔環(huán)保的電動(dòng)汽車(chē)受到越來(lái)越多的關(guān)注。電動(dòng)車(chē)是以電力為動(dòng)力源的交通運(yùn)輸工具，如電動(dòng)自行車(chē)等，由于這種車(chē)輛速度慢，負(fù)載小，標(biāo)配電機(jī)功率較低，配備的電池模塊也比較單一，通常不需要維護(hù)和管理；而電動(dòng)汽車(chē)作為新能源汽車(chē)，要求電機(jī)功率大，動(dòng)力強(qiáng)，速度快，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，因此可能需要數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)蓄電池進(jìn)行串并聯(lián)的排列組合，來(lái)提高蓄電池的能量和存儲(chǔ)量，這就需要專(zhuān)用的電池管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)蓄電池的充電、放電及工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。
[0003]對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言，其三大核心技術(shù)是電池系統(tǒng)、電機(jī)、電控技術(shù)，俗稱(chēng)“三電系統(tǒng)”。目前，電機(jī)和電控技術(shù)相對(duì)成熟，電池系統(tǒng)尚存在瓶頸，電池系統(tǒng)的核心在于電池管理技術(shù)，即BMS技術(shù)，而B(niǎo)MS技術(shù)的核心又在于均衡技術(shù)?，F(xiàn)有的BMS技術(shù)分為“被動(dòng)均衡”和“主動(dòng)均衡”兩大主流，被動(dòng)均衡BMS可以在充電的時(shí)候?qū)﹄姵亟M進(jìn)行均衡管理，它通過(guò)把短板內(nèi)的電量耗散掉的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電池組的每一塊電芯都被充滿(mǎn)，但是放電的時(shí)候容量仍然受限于短板，所以作用目的是解決或緩解記憶積累效應(yīng)，實(shí)際在使用過(guò)程中考慮到耗散方式所帶來(lái)的嚴(yán)重發(fā)熱問(wèn)題，均衡電流的大小受限；而主動(dòng)均衡BMS是目前市場(chǎng)上最高端的BMS產(chǎn)品，采用DC/DC集中式主動(dòng)均衡的均衡電流。
[0004]在公告號(hào)CN204886264U，公告日期為2015年12月16日的實(shí)用新型專(zhuān)利中公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)，包括電池組，所述電池組經(jīng)攝像頭連接有紅外線感應(yīng)器，電池組經(jīng)分流器依次連接有低壓限制器、高壓限制器和電壓調(diào)節(jié)器，所述低壓限制器、高壓限制器和電壓調(diào)節(jié)器均連接有轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器上安裝有多用數(shù)顯器，電池組還連接有多用接口，這種電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。但這種電池管理系統(tǒng)針對(duì)每塊電池的測(cè)量數(shù)據(jù)不夠全面，不能很好地反映電池在充放電時(shí)的工作狀態(tài)；只能對(duì)電池的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，缺乏對(duì)電流和工作溫度的控制;不具備人機(jī)交互的功能，用戶(hù)不能很好地對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行控制;不具備數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶(hù)無(wú)法查閱歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)電池出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法對(duì)故障原因進(jìn)行有效分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，能夠有效克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的測(cè)量數(shù)據(jù)不夠全面、缺乏對(duì)鋰電池電流和工作溫度的控制、不具備人機(jī)交互的功能、以及用戶(hù)無(wú)法查閱歷史數(shù)據(jù)等缺陷。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，包括用于測(cè)量采集電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池組中每塊鋰電池相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)測(cè)量單元，與所述數(shù)據(jù)測(cè)量單元相連的用于接收數(shù)據(jù)并發(fā)布控制指令的控制單元，與所述控制單元相連的用于執(zhí)行控制指令的執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元包括散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器、與所述散熱模塊相連的熱電轉(zhuǎn)換器、以及與所述熱電轉(zhuǎn)換器相連的USB接口。
[0007]優(yōu)選的，所述熱電轉(zhuǎn)換器為堿金屬熱電轉(zhuǎn)換器。
[0008]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)測(cè)量單元包括SOC測(cè)量模塊、溫度傳感器、電流傳感器和電壓傳感器，所述控制單元包括微處理器、以及與所述微處理器相連的人機(jī)交互界面和數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0009]優(yōu)選的，所述SOC測(cè)量模塊、溫度傳感器、電流傳感器和電壓傳感器與微處理器無(wú)線通信。
[0010]優(yōu)選的，所述微處理器與散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器無(wú)線通信。
[0011]優(yōu)選的，所述人機(jī)交互界面含有語(yǔ)音警示模塊。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)能夠針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)每塊鋰電池進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)測(cè)量，很好地反映了鋰電池在充放電時(shí)的工作狀態(tài);借助散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器能夠使電動(dòng)汽車(chē)鋰電池均衡充電，各鋰電池都能夠達(dá)到均衡一致的狀態(tài)，有效地延長(zhǎng)了鋰電池的使用壽命;人機(jī)交互界面能夠讓用戶(hù)更好地控制電池管理系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫(kù)方便了用戶(hù)查閱歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)鋰電池出現(xiàn)故障時(shí)還可以借助歷史數(shù)據(jù)對(duì)故障原因進(jìn)行有效分析;熱電轉(zhuǎn)換器可以將鋰電池充電時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能，用戶(hù)可以在USB接口處對(duì)其他設(shè)備進(jìn)行充電。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，如圖1所示，包括用于測(cè)量采集電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池組中每塊鋰電池相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)測(cè)量單元，與數(shù)據(jù)測(cè)量單元相連的用于接收數(shù)據(jù)并發(fā)布控制指令的控制單元，與控制單元相連的用于執(zhí)行控制指令的執(zhí)行單元。數(shù)據(jù)測(cè)量單元包括SOC測(cè)量模塊、溫度傳感器、電流傳感器和電壓傳感器;控制單元包括微處理器、以及與微處理器相連的人機(jī)交互界面和數(shù)據(jù)庫(kù)，SOC測(cè)量模塊、溫度傳感器、電流傳感器和電壓傳感器與微處理器無(wú)線通信，人機(jī)交互界面含有語(yǔ)音警示模塊;執(zhí)行單元包括散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器、與散熱模塊相連的熱電轉(zhuǎn)換器、以及與熱電轉(zhuǎn)換器相連的USB接口，微處理器與散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器無(wú)線通信，熱電轉(zhuǎn)換器為堿金屬熱電轉(zhuǎn)換器。
[0017]使用前，先在電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)的每塊鋰電池上設(shè)置數(shù)據(jù)測(cè)量單元和執(zhí)行單元。使用時(shí)，數(shù)據(jù)測(cè)量單元內(nèi)的SOC測(cè)量模塊、溫度傳感器、電流傳感器和電壓傳感器會(huì)對(duì)每塊鋰電池的剩余電量、工作溫度、電流和電壓進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)得數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送到微處理器。微處理器可以將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，方便用戶(hù)查閱歷史數(shù)據(jù);還可以將數(shù)據(jù)通過(guò)人機(jī)交互界面顯示給用戶(hù)，如果鋰電池工作狀態(tài)異常，還可以借助語(yǔ)音警示模塊向用戶(hù)發(fā)出警示。微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)分析，利用散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器對(duì)每塊鋰電池的工作溫度、電流和電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證各個(gè)鋰電池都能夠達(dá)到均衡一致的狀態(tài)，均衡充電。堿金屬熱電轉(zhuǎn)換器可以將鋰電池充電產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能，用戶(hù)可以通過(guò)USB接口對(duì)其他設(shè)備進(jìn)行充電。
[0018]本實(shí)用新型所提供的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)能夠全面地反映電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的工作狀態(tài)，并且能夠使各鋰電池均衡充電，有效地延長(zhǎng)了鋰電池的使用壽命，人機(jī)交互界面能夠讓用戶(hù)更好地控制電池管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)方便了用戶(hù)查閱歷史數(shù)據(jù)，用戶(hù)可以借助歷史數(shù)據(jù)對(duì)電池故障進(jìn)行有效分析。
[0019]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并會(huì)不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于:包括用于測(cè)量采集電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池組中每塊鋰電池相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)測(cè)量單元，與所述數(shù)據(jù)測(cè)量單元相連的用于接收數(shù)據(jù)并發(fā)布控制指令的控制單元，與所述控制單元相連的用于執(zhí)行控制指令的執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元包括散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器、與所述散熱模塊相連的熱電轉(zhuǎn)換器、以及與所述熱電轉(zhuǎn)換器相連的USB接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述熱電轉(zhuǎn)換器為堿金屬熱電轉(zhuǎn)換器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)測(cè)量單元包括SOC測(cè)量模塊、溫度傳感器、電流傳感器和電壓傳感器，所述控制單元包括微處理器、以及與所述微處理器相連的人機(jī)交互界面和數(shù)據(jù)庫(kù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述SOC測(cè)量模塊、溫度傳感器、電流傳感器和電壓傳感器與微處理器無(wú)線通信。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器與散熱模塊、電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器無(wú)線通信。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述人機(jī)交互界面含有語(yǔ)音警示模塊。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK205661318SQ201620527222
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】康志亮, 黃鵬
【申請(qǐng)人】四川農(nóng)業(yè)大學(xué)