[实用新型]动力锂蓄电池组管理系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种动力锂蓄电池组管理系统，该电池组通过若干锂电池组合而成，可用作电动汽车的驱动电源。 

【背景技术】

近年来，随着汽车保有量的迅速增长所带来的能源与环保的矛盾越发明显，世界各国已将发展新能源汽车作为汽车行业发展的主要方向，我国也将发展电动汽车作为国家能源战略的一个重要方面，并已列入863计划重点项目。世界各大汽车公司纷纷推出混合动力汽车和电动汽车发展方案，其中的关键技术就是高性能动力电池及其管理系统。锂离子电池具有工作电压高、功率密度高、能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点而成为动力蓄电池的研究热点，但是仅仅研制出性能良好的单体电芯对于动力电池系统而言是不够的，在实际使用过程中，为避免电池的过充、过放、热失控等情况的发生，延长蓄电池的使用寿命，提高电源系统运行的可靠性和安全性，降低维护成本，需要通过适当的监测控制来管理蓄电池组的行为。 

【发明内容】

本实用新型提供一种可对动力蓄电池组进行实时监测，能在线判断蓄电池组的充放电异常情况(如过充、过放、过温、短路等)并进行适当控制的动力锂蓄电池组管理系统，达到充分发挥动力锂电池优良性能的目的。 

本实用新型提供一种适于批量生产的模块化设计方式，所研制的模块除了具有较好的一致性、安全性、可靠性外，还具备良好的工艺特性，便于产业化，同时降低成本。 

本实用新型为实现上述功能主要是通过下列技术方案得以解决：该动力锂蓄电池组管理系统包括：N个电池模块串接组成的蓄电池组；每个电池模块两端连接一个监测控制模块；在第N个电池模块后面连接一个电池组的监测控制模块；所述的监测控制模块通过CAN通讯总线与电源综合管理模块连接，并能在显示屏上显示蓄电池组的状态信息；通风冷却系统根据电源综合管理模块发送的控制指令向所述蓄电池组提供冷却空气；充放电控制模块依据电源综合管理模块发送的指令作出保护控制动作。 

所述的电池模块由多个锂离子电池通过先并联后串联的方式组合而成。 

所述的监测控制模块包括：数据采集电路、均衡电路、数据存储器，其中，数据采集电路包括电压、电流、温度的数据采集电路。 

所述的电源综合管理模块包括：嵌入式单片机MCU、数据存储器、均衡电路，通过CAN通讯总线接收监测控制模块发送的数据进行计算判断，再将控制命令发送至监测控制模块、充放电控制模块和通风冷却系统，并可在显示屏上显示蓄电池组的状态信息。 

所述的充放电控制模块包括：充电电路、保险熔断器、主接触器，其中，充电电路的 输入电源为交流电源，主接触器主要包括充放电控制接口及充电挡位控制接口。 

附图说明

图1为本实用新型的一种原理连接框图。 

图2为本实用新型中监测控制模块的原理方块图。 

图3为本实用新型中电源综合管理模块的原理方块图。 

图4为本实用新型中充放电控制模块的原理方块图。 

【具体实施方式】

结合附图1-4详细描述本实用新型动力锂蓄电池组管理系统实施例的工作原理。 

参阅图1，本实用新型动力锂蓄电池组管理系统包括：电池模块1、监测控制模块2、CAN通讯总线3、电源综合管理模块4、显示屏5、通风冷却系统6、充放电控制模块7，其中，监测控制模块2可实时监测电池模块1和整个蓄电池组的电压、电流和温度等参数，并通过CAN通讯总线3将采集的数据发送至电源综合管理模块4，依据这些数据进行分析计算进而自动判断蓄电池组状态并生成控制指令，从而实现对蓄电池组运行状态的管理与协调。 

其中电池模块1是由多个电池通过先并联后串联的方式组合在一起，管理系统通过温度传感器检测蓄电池组的温度，该传感器放置在通风冷却系统与蓄电池组联接处入风口。 

每个电池模块配备一个监测控制模块2，其原理方块图如图2所示，主要包括数据采集电路、均衡电路、数据存储器。其中，数据采集电路由片外独立A/D(TLC2543)和S12片内A/D模块组成。电池电压采用光MOS继电器阵列进行采样，电池电流采用霍尔器件进行采样，电池温度采用温度传感器进行采样。TLC2543负责对电流电压模拟量的转换，考虑到硬件上采用浮地技术，故需要I/O口控制电子开关矩阵，以配合TLC2543的通道选择，完成电流电压数据的采集。S12片内A/D模块采集程序负责对温度模拟量的转换，由于温度模拟量物理信号直接与S12的端口连接，依据采集的电池状态信息如电压、电流等数据进行均衡，并将采集的数据通过CAN通讯总线3发送至电源综合管理模块4。