[实用新型]电动汽车用电池管理系统从控模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动汽车的动力电池管理系统从控模块，属于混合动力和纯电动汽车电池管理系统的技术领域。

背景技术

随着工业发展和社会需求的增加，汽车在社会进步和经济发展中扮演着重要的角色。汽车工业的迅速发展，推动了机械、能源、橡胶、钢铁等支柱产业的发展，但同时也带来了环境污染、能源短缺等严重问题。以混合动力汽车和纯电动汽车为代表的新能源汽车是解决汽车工业可持续发展问题的主要途径。其中混合动力汽车作为传统汽车向纯电动汽车的过渡产品，较好的解决了节油降耗、减少污染与汽车性能之间的矛盾，既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，汽车的热效率可提高10％以上，废气排放可改善30％以上。纯电动汽车则具备零排放的巨大优势，用电成本仅为用油成本的1/6左右。

混合动力和纯电动汽车增加了电池储能设备，而作为混合动力和纯电动汽车牵引动力能源之一，电池的运行性能的好坏直接影响到汽车的运行效率。基于微处理器的电池管理系统，对动力链的各环节进行综合管理，其主要功能是对动力蓄电池组的各种参数(单体或模块电池电压、温度、电流等)进行实时在线测量，在此基础上对电池电量进行实时在线估算，并实施必要的控制，以保证电池组的安全，延长使用寿命。电池管理系统可以控制动力电池组的工作，对电池进行实时或定期自动诊断和维护，调节电池的电压、温度，最大限度地保证电池工作在最佳状态，防止有损伤的电池影响电动汽车的整体性能，从而优化整车性能，降低运行成本。

为了实现多节串联单体电池的测量问题，此前出现的技术方案中有共模测量法、差模测量法或者是光电继电器阵列法的方式。共模测量法是采用相对同一参考点，用精密电阻等比例衰减测量各点电压，然后依次相减得到各节电池电压。这种测量方法电路简单，但是由于实际电阻的阻值存在一定的偏差，在测量过程中这种误差累积起来，造成测量精度等比例降低，所以只适用于串联电池数较少或者对测量精度要求不高的场合。

差模测量法是通过继电器选通单节电池电压进行直接测量。由于两个测量端存在较高的共模电压，所以不能采用模拟开关选通，也不能直接测量。工业上广泛采用机械继电器实现多路电压选通，但是存在缺点：和光电继电器相比，机械继电器动作速度慢，存在明显的噪音和受到开关寿命的限制，而且需要庞大的驱动电路，重量和体积偏大，不适用于汽车上面。

光电继电器阵列法是采用光电继电器将电池电压逐节切入，并使用专门的A/D转换器将模拟量转换为数字量传送给CPU进行测量。电压采样部分、逻辑控制单元、A/D转换，电路复杂而且调试难度大。

综合上述，目前的电池管理系统一般是按照集中式的方式进行设计的，这种设计方式会带来系统复杂、可靠性低，可扩展性能差，可维护性能力弱等一系列缺点，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种电动汽车用电池管理系统从控模块，其使得电池管理系统简单，可靠性高，可扩展性能强。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种电动汽车用电池管理系统从控模块，包括ECU、CAN接口、温度测量模块、信号光电隔离模块、DC/DC电源隔离模块、多通道电池监视模块、多节电池电压检测模块和多节电池均衡处理模块，ECU与CAN接口连接，并通过CAN接口经由CAN总线连接电池管理系统的主控模块；温度测量模块与ECU连接，将测量的温度数据送入ECU；多通道电池监视模块经由信号光电隔离模块连接ECU，将检测的电池电压经隔离处理后送入ECU，且DC/DC电源隔离模块为信号光电隔离模块和多通道电池监视模块提供电源；多通道电池监视模块还连接有多节电池电压检测模块和多节电池均衡处理模块。

上述ECU还连接有一可实现系统复位的看门狗模块。

上述ECU还连接有一存储模块。

上述存储模块为铁电存储模块。

采用上述方案后，本实用新型通过采用分布式的方式进行设计，将从控模块从传统的电池管理系统中分离出来，同时可将电源分开成为多个单元，每个从控模块负责一个电池单元的电压测量、充放电均衡、电池温度采集等功能，并按照一定的通信协议将采集测量的数据通过CAN总线发送给主控模块，使得整体系统简单，提高工作可靠性及可扩展性能。

附图说明

图1是本实用新型应用于电池管理系统的整体架构图；

图2是本实用新型的系统结构框图；

图3是本实用新型中多路单体电池测量电路的实例图；

图4是本实用新型中测量电池温度的电路实例图。

具体实施方式