[发明专利]车用高效电源智能化管理系统

权利要求书

1.一种车用高效电源智能化管理系统，其特征在于，包括一高能电池 组、与该高能电池组电性连接的高效快速充放电装置及主控制器，该高能电 池组内包括数个串并联的高能自控单体电池模块、及与该高能自控单体电池 模块连接的控制芯片矩阵，该每一高能自控单体电池模块内均包括一单体电 池、及与单体电池连接的电池监控传感器；

所述高能电池组内还包括一组独立的备用高能自控单体电池模块；

所述主控制器内包括输出模块、输入模块、及一具有CAN总线输出的中 央处理器；

还包括一动力输出端口，高效快速充放电装置通过该动力输出端口向外 输出电能；

还包括一GPS芯片，该GPS芯片与电池组电性连接，该GPS芯片上设 有数字通信接口；

该单体电池为普通动力电池，电池监控传感器对单体电池的电压、电 流、温度、及工作状态进行监测，并将监测信号传给控制芯片矩阵；

控制芯片矩阵对电池监控传感器所检测到的电压、电流、温度信号进行 分析处理，将处理后的信息向主控制器传送，并根据主控制器的指令进行相 应的控制；若发现某个单体电池工作状态异常或坏死，控制芯片矩阵立即启 动对该单体电池所属的高能自控单体电池模块进行支持性维护或从高能电池 组中屏蔽，并从该组备用高能自控单体电池模块中选一个备用高能自控单体 电池模块替代该出现异常的高能自控单体电池模块的工作，加入到高能电池 组中，以保证整个高能电池组的工作正常；同时，该控制芯片矩阵把信息传 给GPS芯片；

中央处理器为核心部分，其一方面接收由高能电池组和汽车传感器传送 的数据，另一方面向各模块传送控制指令；当主控制器接收到汽车传感器传 来的车速信号、油门信号、电动汽车电机负载信号、及制动踏板信号，经过 中央处理器的分析处理后，判断汽车是处于制动减速状态，还是加速上坡状 态或匀速状态，根据分析、判断的结果向高能电池组中的控制芯片矩阵发出 相应指令，高能电池组中的控制芯片矩阵根据指令作出相应的动作，调整高 能电池组的供电电流及供电方式；

GPS芯片能与卫星进行无线传输，将高能电池组的工作状态与位置通过 卫星发送给地面控制中心，使地面控制中心能够随时了解高能电池组的工作 状态和位置，该GPS芯片通过该数字通信接口及卫星把单体电池的工作状况 及整个高能电池组的工作状态及位置发送到远处的地面控制中心，使地面控 制中心能够随时了解高能电池组的工作情况；当发生紧急情况时，地面控制 中心通过卫星、GPS芯片向控制芯片矩阵发送指令进行有关处理，控制芯片 矩阵把这些信息传给主控制器，通过主控制器将有关信息传送显示装置进行 显示。

2.如权利要求1所述的车用高效电源智能化管理系统，其特征在于，当 电池监控传感器监测到某个高能自控单体电池模块中的单体电池的电压或电 流偏大，影响到该单体电池安全或电池组的正常工作时，则控制芯片矩阵对 该单体电池进行限流，以降低流过该单体电池的电流，减小电流和电压，使 该单体电池工作在安全的电压、电流综合指标规定范围内；在高能电池组进 行充电时，控制芯片矩阵能根据每个高能自控单体电池模块的实际电压、电 流、温度的情况调整高能自控单体电池模块中的单体电池的充电电流，使单 体电池始终处在最佳的充电状态，这样能极大地提高高能电池组的充电速 度；另外，该控制芯片矩阵对每个高能自控单体电池模块中的单体电池的剩 余电量进行评估，从而评估高能电池组的总剩余电量，当评估到高能电池组 的总剩余电量偏少时，立即发出报警信号，提醒使用者及时充电。

3.如权利要求2所述的车用高效电源智能化管理系统，其特征在于，当 汽车在起步或加速时，汽车电机瞬间需要大的电流，这个状况通过汽车传感 器转换成电动汽车电机负载信号传给主控制器，经主控制器中的中央处理器 分析、判断后，主控制器向高能电池组中的控制芯片矩阵发出相应指令，控 制芯片矩阵根据这个指令切换与高效快速充放电装置的连接方式，使高效快 速充放电装置直接给汽车电机供电，以提供瞬间大电流，同时高能电池组给 高效快速充放电装置进行快速充电以补充能量。