一種動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 一種動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，屬于新能源汽車領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子動(dòng)力電池一般通過串并聯(lián)的方式把多節(jié)電池連接起來，以電池組的形式加以運(yùn)用，但由于工藝技術(shù)限制，各單體電池特性不完全相同，性能不均衡的鋰離子電池在成組使用時(shí)極易出現(xiàn)過充過放超溫及過流現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重影響電池的使用壽命，甚至造成安全隱患，因此必須設(shè)計(jì)一套關(guān)于鋰離子電池組的電池管理系統(tǒng)來維護(hù)電池的安全和性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池組的實(shí)時(shí)監(jiān)控及二級(jí)保護(hù)，保證電池使用安全，同時(shí)拓展了必要的均衡控制電路，配合一定的均衡控制算法，有效克服了電池不一致性對(duì)電池使用壽命造成的不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)由多個(gè)電池模塊監(jiān)控單元和一個(gè)系統(tǒng)主控單元組成;每個(gè)電池模塊監(jiān)控單元對(duì)一個(gè)電池組進(jìn)行監(jiān)控，每個(gè)電池組由6個(gè)單體電池組成；各電池模塊監(jiān)控單元通過片上SPI總線及I/O 口與主控單元互聯(lián);通過垂直堆疊，系統(tǒng)可最多監(jiān)控192個(gè)單體電池。系統(tǒng)中，電池模塊監(jiān)控單元負(fù)責(zé)電池參量的監(jiān)測(cè)、二級(jí)保護(hù)(過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、熱保護(hù))及均衡控制信號(hào)提供，系統(tǒng)主控單元讀取電池模塊監(jiān)控單元提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及故障信息，提供合適的均衡控制算法及供電保護(hù)回路的控制信號(hào)。系統(tǒng)主控單元可以通過CAN總線和外部進(jìn)行通信。
[0005]本發(fā)明采用純電動(dòng)汽車電池管理專用芯片，避免使用過多電子元器件散件，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池溫度、電流、電壓數(shù)據(jù)的采集和絕緣檢測(cè)等功能，同時(shí)利用變壓器的能量傳遞設(shè)計(jì)均衡系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中式雙向主動(dòng)均衡功能，提升電池使用效率。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0007]圖1是系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0008]圖2是電壓，溫度采集電路。
[0009]圖3是均衡電路。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明通過圖1所示的電池模塊監(jiān)控單元對(duì)電池組內(nèi)電池單體的電壓、溫度進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主控單元，并對(duì)電池組內(nèi)的不均衡進(jìn)行管理。
[0011]系統(tǒng)主控單元實(shí)時(shí)獲取各電池模塊監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)，對(duì)電池組進(jìn)行保護(hù)，保存歷史數(shù)據(jù)并與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。
[0012]系統(tǒng)主控單元采用芯片TMS320F2802，電池模塊監(jiān)控單元采用可同時(shí)監(jiān)控多節(jié)電池的監(jiān)控芯片bq76p 1536，實(shí)現(xiàn)電池組中每節(jié)電池的精準(zhǔn)電壓監(jiān)視。
[0013]如圖2所示，電池溫度通過bq76pl536的引腳TS+與TS-之間的差分電壓測(cè)得，弓丨腳REG50為外部溫度傳感器提供5 V的電源電壓。溫度傳感器RTH采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0014]如圖3所示，采用耗散型均衡技術(shù)，通過給電池并聯(lián)耗能原件，當(dāng)某個(gè)單體電池核電狀態(tài)高于其他電池時(shí)，接通與之并聯(lián)的耗能電路實(shí)現(xiàn)荷電均衡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，對(duì)鋰離子單體電池電壓、電流等的檢測(cè)，對(duì)電池組充放電進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)電池組的均衡及總電壓、總電流、溫度的檢測(cè)，其特征是:由多個(gè)電池模塊監(jiān)控單元和一個(gè)系統(tǒng)主控單元組成，系統(tǒng)主控單元采用芯片TMS320F2802，電池模塊監(jiān)控單元采用可同時(shí)監(jiān)控多節(jié)電池的監(jiān)控芯片bq76pl536。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，其特征是:各電池模塊監(jiān)控單元通過片上SPI總線及I/O 口與主控單元互聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，其特征是:電池溫度通過bq76pl536的引腳TS+與TS-之間的差分電壓測(cè)得。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，其特征是:采用耗散型均衡技術(shù)，通過給電池并聯(lián)耗能原件，當(dāng)某個(gè)單體電池荷電狀態(tài)高于其他電池時(shí)，接通與之并聯(lián)的耗能電路實(shí)現(xiàn)荷電均衡。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，其特征是:電流檢測(cè)直接由系統(tǒng)主控單元通過霍爾元件完成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，屬于新能源汽車領(lǐng)域。技術(shù)方案是：多個(gè)電池模塊監(jiān)控單元和一個(gè)系統(tǒng)主控單元組成動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)，對(duì)動(dòng)力鋰離子電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)控，并采用一種基于分流電阻的耗散型均衡控制方法來克服鋰離子電池的不一致性帶來的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力鋰離子電池組的實(shí)時(shí)監(jiān)控及二級(jí)保護(hù)，保證電池使用安全。
【IPC分類】H01M10/48, H01M10/44, H02J7/00
【公開號(hào)】CN105576775
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610123354
【發(fā)明人】王鐵成, 趙永磊
【申請(qǐng)人】唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年3月6日