[实用新型]电动汽车磷酸铁锂动力电池检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力磷酸铁锂动力电池检测技术领域，具体涉及采用基于磁耦合隔离器件的CAN总线通信方式和宽供电电压范围的低功耗数字信号控制器芯片，对电动汽车动力磷酸铁锂动力电池状态检测信号通过CAN总线进行传输的检测装置。

背景技术

随着世界能源紧缺、环境污染等问题的日益严峻，人们迫切需要一种新型、清洁、高效、可持续的能源来替代石油产品为汽车提供能量。蓄电池作为一种常见的辅助能源，将其应用到电动汽车后，电动汽车便成为了一种趋势。磷酸铁锂动力电池由于具有成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等特点成为电动汽车的首选，并将作为电动汽车的能量供应部分而得到普及。车载动力磷酸铁锂动力电池在使用过程中需要对它的状态进行实时的检测，以保证电动汽车系统处于正常的工作状态；当蓄电池在使用过程中处于过充、过放状态时，将对其性能产生很大的损坏，同时也将缩短蓄电池的使用寿命。

在现有的锂电池检测技术中，专门针对车载磷酸铁锂动力电池的检测装置还很不完善，主要存在以下问题：检测装置的接线太多，电路较复杂，抗干扰能力较差；电压测量精度不高，对磷酸铁锂动力电池剩余能量预测误差太大，导致不能精确计算磷酸铁锂动力电池荷电状态；目前使用的CAN总线通信时，电压隔离电路复杂、并需增加供电电路，造成磷酸铁锂动力电池检测装置的成本较高。

随着电动汽车的快速发展，对电动汽车的核心部分的磷酸铁锂动力电池组系统的检测也变得越来越重要，尽管本设计针对磷酸铁锂动力电池检测装置进行了研发并实施了相应的设计策略，但该领域还没有达到完全成熟的地步，仍需要作深入的研究与分析。目前尚未见到有文献介绍有效的方法或手段来检测电动汽车动力磷酸铁锂动力电池端电压和温度，从而实现电池状态的检测和传送。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是，提供一种检测误差小，可精确计算磷酸铁锂动力电池荷电状态，电压隔离电路简单，成本低，能对车载磷酸铁锂动力电池的单体电池的端电压和每节电池的温度进行检测的电动汽车动力磷酸铁锂动力电池检测装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车磷酸铁锂动力电池检测装置，其特征在于，包括：电压检测模块，与单体磷酸铁锂动力电池的电压输出端连接；温度检测模块，通过对热敏电阻上面电压的变化从而得出阻值的变化，最后反映出温度的变化；数字信号控制器模块，将检测到的电压和温度信息作出分析判断，经过磁耦合隔离器件和CAN驱动器，将检测到的信息通过CAN总线上传到液晶显示器。

磁耦合隔离器件，由于CAN总线需要连接到每个电池，电池串连后电压很高，因此必须将CAN总线与检测装置的MCU隔离，与传统的光耦隔离器件相比采用磁耦隔离器件，可以减少隔离器件的数量，简化隔离电路；磁耦隔离器件的功耗比光电耦合器件更低，并且它的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力都比光耦隔离器件更强；

采用宽供电电压范围的数字信号控制器芯片，不需要对电池的端电压进行DC/DC转换和稳压，而直接由所检测电池提供数字信号控制器的电源，省掉了数字信号控制器供电电路，降低了磷酸铁锂动力电池检测装置的制造成本。

进一步，所述数字信号控制器模块由dsPIC30F4012以及相应的外围元件组成，具有模拟量I/O接口、数字量I/O接口、10位A/D转换功能以及CAN通信功能。

本实用新型采用磁耦合隔离器件实现对隔离电路的简化；采用宽供电电压范围的数字信号控制器芯片，不再对磷酸铁锂动力电池的端电压进行DC/DC转换和稳压，而直接由所检测电池提供数字信号控制器电源，简化其数字信号控制器供电电路。大大降低了磷酸铁锂动力电池检测装置的制造成本，提高了检测信号的稳定性和准确性，实现了高精度、低功耗的数据采集。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型在CAN总线通信电路部分，采用了磁耦隔离器件，这与传统的光耦隔离器件相比具有很大的优越性，可以减少隔离器件的数量，简化隔离电路；另外磁耦隔离器件的功耗比光电耦合器件更低，并且它的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力都比光耦隔离器件更强。

(2)本实用新型采用宽供电电压范围的数字信号控制器芯片，不需要对电池的端电压进行DC/DC转换和稳压，而直接由所检测电池提供数字信号控制器电源，省掉了数字信号控制器供电电路，提高了检测信号的稳定性和准确性，大大降低了磷酸铁锂动力电池检测装置的制造成本。

(3)本实用新型采用的是16位的数字信号控制器芯片，可以提高电池电压的检测精度，从而在电池剩余能量估算中减小误差，提高SOC精度。