本發(fā)明涉及bms裝置，特別涉及用于低速電動車的bms裝置。
背景技術(shù)：
隨著全球氣候變暖以及環(huán)境污染的日益加劇，低碳、節(jié)能、環(huán)保在全世界范圍內(nèi)受到了越來越廣泛的關(guān)注。汽車作為能源消耗和污染來源的一個重要領(lǐng)域，已引起各國的高度重視，特別是經(jīng)濟相對發(fā)達的國家相繼實施電動汽車科技戰(zhàn)略，促進汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和動力系統(tǒng)的電動化轉(zhuǎn)型。隨著鋰離子電池技術(shù)日漸成熟、成本進一步降低，擁有巨大市場潛力的低速電動車必將迎來難得的發(fā)展契機，這將極大地帶動與之相配套的電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem，簡稱：bms)技術(shù)的研發(fā)和革新。如何設(shè)計出功能完善、性能可靠、成本較低的bms，已成為制約鋰離子電池低速電動車發(fā)展的瓶頸。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于低速電動車的bms裝置，對低速電動車鋰離子電池進行管理，提高電池的可靠性。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：用于低速電動車的bms裝置，包括信號采用模塊和管理控制模塊，信號采用模塊和管理控制模塊之間通過i2c通信；信號采用模塊包括電流采樣單元、電壓采樣單元、溫度采樣單元、驅(qū)動電路、均衡電路及信號處理與存儲單元；管理控制模塊包括時鐘單元、寄存器、存儲單元、通信單元、顯示單元及mcu；
電壓、電流、溫度采樣單元，分別用于對鋰離子電池的電壓、電流、溫度信號進行采樣；信號處理與存儲單元，用于對采集的信號處理并存儲；驅(qū)動電路，通過其內(nèi)部的功率fet管和控制電路對電池的充放電控制；均衡電路，通過管理控制模塊的寄存器設(shè)定值，實現(xiàn)電池單體的均衡；
時鐘單元，用于提供裝置需要的時鐘頻率；寄存器，用于讀取并暫存存儲單元中的數(shù)據(jù)，以供mcu調(diào)取；存儲單元，用于存儲保護參數(shù)閾值、電池的配置參數(shù)以及bms裝置在學習過程所得到的充電曲線、放電曲線、充電終態(tài)參數(shù)和放電終態(tài)參數(shù)；通信單元，用于實現(xiàn)與信號采樣模塊及外部接口的通信；顯示單元，用于顯示電池的剩余電量；mcu基于采樣的電壓、電流、溫度信號，以及存儲單元中存儲的充電曲線、放電曲線、充電終態(tài)參數(shù)和放電終態(tài)參數(shù)，對運行中的電池進行管理。
進一步的，裝置與外部的通信方式為smbus通信。
進一步的，保護參數(shù)閾值包括電池單體的過壓值、欠壓值、過流值、過溫值、低溫值、自動均衡值、短路保護值、過載保護值。
進一步的，電池的配置參數(shù)包括電池單體的設(shè)計電壓、設(shè)計電量、充電電流、放電電流、適用溫度。
本發(fā)明的有益效果是：通過設(shè)置信號采用模塊和管理控制模塊，實現(xiàn)鋰離子電池的高效管理，保障電池的安全使用、延長電池的使用壽命。
附圖說明
圖1為實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
實施例提供一種用于低速電動車的bms裝置，如圖1所示，包括信號采用模塊和管理控制模塊，信號采用模塊和管理控制模塊之間通過i2c通信；信號采用模塊包括電流采樣單元、電壓采樣單元、溫度采樣單元、驅(qū)動電路、均衡電路及信號處理與存儲單元；管理控制模塊包括時鐘單元、寄存器、存儲單元、通信單元、顯示單元及mcu；bms裝置與外部的通信方式為smbus通信。
電壓、電流、溫度采樣單元，分別用于對鋰離子電池的電壓、電流、溫度信號進行采樣，電壓、電流或溫度采樣單元電路可以選用相應(yīng)的傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(adc)搭建，也可以選擇包含此功能的單顆芯片；信號處理與存儲單元，用于對采集的信號處理并存儲，可通過i2c由管理控制模塊操作；驅(qū)動電路，通過其內(nèi)部的功率fet管和控制電路對電池的充放電控制；均衡電路，通過管理控制模塊的寄存器設(shè)定值，在滿足條件時實現(xiàn)電池單體的均衡，避免個別電池單體的過度使用而提前損壞；
時鐘單元，用于提供裝置需要的時鐘頻率；寄存器，用于讀取并暫存存儲單元中的數(shù)據(jù)，以供mcu調(diào)??；保護參數(shù)閾值包括電池單體的過壓值、欠壓值、過流值、過溫值、低溫值、自動均衡值、短路保護值、過載保護值等；存儲單元，用于存儲保護參數(shù)閾值、電池的配置參數(shù)以及bms裝置在學習過程所得到的充電曲線、放電曲線、充電終態(tài)參數(shù)和放電終態(tài)參數(shù)，其中，保護參數(shù)閾值包括電池單體的過壓值、欠壓值、過流值、過溫值、低溫值、自動均衡值、短路保護值、過載保護值等，電池的配置參數(shù)包括電池單體的設(shè)計電壓、設(shè)計電量、充電電流、放電電流、適用溫度；通信單元，用于實現(xiàn)與信號采樣模塊及外部接口的通信；顯示單元，用于顯示電池的剩余電量，一般是根據(jù)相對于設(shè)計電量或滿充電量的剩余電量，用led燈分段指示；mcu基于采樣的電壓、電流、溫度信號，以及存儲單元中存儲的充電曲線、放電曲線、充電終態(tài)參數(shù)和放電終態(tài)參數(shù)，對運行中的電池進行管理，mcu可以選用合適的單片機，也可以選用集成了多種功能的專用芯片。
實施例的工作方式如下：
(1)設(shè)置電池參數(shù)：根據(jù)鋰離子電池生產(chǎn)廠商提供的電池配置參數(shù)，設(shè)置電池參數(shù)，主要有電池單體設(shè)計電壓、設(shè)計電量、充電電流、放電電流、適用溫度等。
(2)設(shè)置保護參數(shù)：根據(jù)鋰離子電池生產(chǎn)廠商提供的電池參數(shù)，設(shè)置合理的保護參數(shù)閾值，主要有電池單體過壓值、欠壓值、過流值、過溫值、低溫值、自動均衡值以及短路保護、過載保護值等。
(3)電池學習過程：為了保證bms對電池管理的準確高效，讓被管理的電池在bms監(jiān)控下進行至少一次完整的學習過程，包括全充滿電量的過程和全釋放電量的過程。a.全充滿電量的過程：在設(shè)定安全充電電流閾值、過充電壓閾值、溫度閾值和設(shè)計電量值的情況下，對電池進行恒流充電，直至充滿電量，監(jiān)控電池的整個充電過程和充電終態(tài)時的狀態(tài)參數(shù)，并記錄存儲以作為電池的充電曲線和充電終態(tài)參數(shù)。b.全釋放電量的過程：在設(shè)定安全放電電流閾值、欠壓電壓閾值、溫度閾值和過載閾值的情況下，對電池進行放電，直至電量為零，監(jiān)控電池的放電過程和放電終態(tài)時的狀態(tài)參數(shù)，并記錄存儲以作為電池的放電曲線和放電終態(tài)參數(shù)。
(4)在電池運行過程時，將存儲單元保護參數(shù)閾值、電池的配置參數(shù)以及bms裝置在學習過程所得到的充電曲線、放電曲線、充電終態(tài)參數(shù)和放電終態(tài)參數(shù)暫存到寄存器中，并通過電壓、電流、溫度采樣單元實時鋰離子電池的電壓、電流、溫度信號，mcu根據(jù)寄存器中充電曲線、放電曲線、充電終態(tài)參數(shù)和放電終態(tài)參數(shù)對運行中的電池進行管理。這樣就能實時地監(jiān)控電池的工作狀態(tài)，保證電池安全、高效地運行，有效延長電池的使用壽命。
以上描述了本發(fā)明的基本原理和主要的特征，說明書的描述只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。