[发明专利]一种车载电池管理系统及其总线控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其是一种车载电池管理系统及其总线控制系统。

背景技术

随着高科技及其产业的迅速发展，大存储容量的电池组能源系统已经越来越被人们所重视，在很多领域中都得到广泛地应用，如在汽车产业发展的新方向、新热点——电动汽车及混合动力车的研究及产业化中，将作为车载能源的主要供给者。

蓄电池组是由一定数量的单体电池串联组成的，它可以进行百次至千次的充放电；在使用中必须注意其各个单体电池的各种特性、电池温度、电池的剩余电量及总电流等参数，因为这些参数直接影响电池的使用寿命，必须做到优化运行和有效监控，防止电池出现过充、过放及温度过高等问题，从而延长电池的使用寿命和降低成本，特别是提高电池的可靠性。可以把给电池组配套的电子、控制及数字技术称为数字“电池电子技术”。同样在汽车的电子、数字技术中，已经使用多个CPU完成各种参数、功能的控制问题，考虑汽车的安全性，运行必须十分可靠，于是发展了并联的独立多个系统结构，再由现场总线联接，组成统一的大系统。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种车载电池管理系统及其总线控制系统，它具有：运行可靠，功能多样和智能化程度高等优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种车载电池管理系统，其特征在于，所述系统包括：用于对系统进行充电均衡的均衡充电模块；用于采集系统实时状态数据信息的数据采集模块；用于对电量进行估算的电量估算模块；用于显示系统实时状态数据信息的测量显示管理模块；用于对车辆整体进行控制的整车控制模块；用于驱动各个模块运行的驱动控制模块；以及内部总线和外部总线组成的总线系统；所述均衡充电模块、数据采集模块和电量估算模块分别信号连接于内部总线；所述驱动控制模块、测量显示管理模块和整车控制模块分别信号连接于外部总线。

进一步的，所述电量估算模块包括：用于建立电池原始模型的电池模型单元、积分器、对放电率进行补偿的放电率补偿单元、自放电补偿单元和对容量老化进行补偿的容量老化补偿单元、对温度进行补偿的温度补偿单元和对电池电量进行估算的电池电量估算单元；所述电池模型单元信号连接于积分器；所述电池电量估算单元分别信号连接于自放电补偿单元、容量老化补偿单元、放电率补偿单元和温度补偿单元。

进一步的，所述数据采集模块包括：电压传感器、温度传感器、电流传感器和模数转换器；所述电压传感器、温度传感器和电流传感器分别信号连接于模数转换器；所述模数转换器信号连接于测量显示管理系统。

进一步的，所述测量显示管理系统包括：存储设备、微控制单元、液晶显示器、实时钟、串口通信、终端控制器、键盘和中断控制器；所述微控制单元分别信号连接于存储设备、液晶显示器、实时钟、串口通信、中断控制器和键盘；所述中断控制器通过总线控制器接入总线系统。

进一步的，所述总线系统包括：设置有总线两端的两个阻值相同的电阻R1和电阻R2、以及各个子节点；所述子节点包括两种类型，分别为：数据收发子节点和主机子节点；所述数据收发子节点包括：总线收发器、总线控制器和单片机；所述主机子节点包括：总是总线接口卡和上位机；所述总线收发器信号连接于总线控制器；所述总线控制器信号连接于单片机；所述总线接收卡信号连接于上位机；所述总线接收卡和所述总线收发器分别接入总线连接线。

进一步的，所述总线系统初始化方法包括以下步骤：

步骤1：初始化；

步骤2：关闭中断源，进入复位模式

步骤3：设置时钟分频和总线速率；

步骤4：定义验收屏蔽码，确定输出驱动方式；

步骤5：恢复普通模式，开启中断源，配置结束。

进一步的，所述总线系统发送数据的控制方法为：总线系统检测接收缓冲器的状态，若检测到接收缓冲器的状态为满，则重新执行此方法；若检测到接收缓冲器的状态为空，则进行发送数据处理。

进一步的，所述总线系统接收数据的方法包括以下步骤：

步骤1：关闭总线系统的中断，检测接收到的是数据帧还是远程帧，若接收到的是远程帧，则开始发送数据，并开启总线系统的中断；若接收到的是数据帧，则执行步骤2；

步骤2：将接收到的数据帧进行读取，同时计算校验和；判断校验和的结果，如果校验和结果正确，则执行步骤3，若校验和结果错误，则开启总线系统终端；

步骤3：判断校验和的结果如果为错误，记录数据帧标识符，将数据压入接收队，等待接收处理，开启总线中断。

进一步的，所述总线控制系统为CAN总线控制系统；