[实用新型]电动汽车用电池管理系统电池荷电状态校准器

说明书

技术领域

本实用新型公开一种电动汽车用电池管理系统电池荷电状态校准器，属于新能源汽车技术领域。

背景技术

目前，现有电动汽车的电池管理系统主要具备以下功能：控制动力电池主回路继电器的通断，用来启动或关闭电机功率输出；估算当前电池荷电状态，为驾驶员提供能量信息保证续驶里程与行车安全；管理动力电池的充电回路，为电动汽车补充能量。传统的电池管理系统在估算当前电池荷电状态时，由于动力电池自身的特点会受温度、放电倍率、循环次数等条件影响，使得随着汽车运行时间的增加，会产生估计误差，并使误差逐渐累积，最终使误差越来越大，偏离正确的荷电状态值越来越远。由于电池荷电状态表证了当前汽车电量的的剩余值，驾驶员若以此错误信息为依据，会产生错误的驾驶动作，从而形成安全隐患，甚至造成人民财产损失。

现阶段很多运营车辆比如电动公交车，企事业单位电动大巴班车等，在实际运营中，都出现过由于电池荷电状态估算不准，导致驾驶员对当前汽车的剩余能量产生错误判断，从而引起车辆中途抛锚，造成交通系统瘫痪。传统的电池管理系统对这种情况往往无能为力。

发明内容

本实用新型公开一种电动汽车用电池管理系统电池荷电状态校准器，实时对电池管理系统中电池荷电状态进行校准，使计算的剩余电量有较高的精准度，解决了传统的电池管理系统对电池剩余电量计算不准的问题。

本实用新型的技术解决方案如下：

荷电状态(SOC)校准装置主要由微控制器(MCU)、MCU内部的FLASH数据存储单元、控制器局部网(CAN)收发器、EEPROM数据存储单元、温度采样电路、电流采样电路和LCD显示屏构成。其中，MCU内部FLASH数据存储单元用来预存一些电池特性曲线和电池充放电次数历史记录，为校准算法提供参考数据。MCU的CAN通信模块，经CAN收发器电平转换后与电池管理系统(BMS)的CAN总线接口相连，读取BMS关于剩余电量的报文，解析出电池荷电状态参数值，写入EEPROM数据存储单元内保存；同时MCU会通过AD模数转换模块配合温度采样电路、电流采样电路对动力电池的温度、电流等关键参数进行采集，依据制定的校准算法，对EEPROM数据存储单元的电池荷电状态值做校准，再由CAN模块经CAN收发器，把此校准值传回BMS备份。并将校准后的计算的剩余电量值通过LCD显示屏提示驾驶员。

本实用新型的具体结构如下：

MCU内部FLASH数据存储单元直接通过软件进行读写操作，无外部连线。

MCU的CAN通信模块的信号接收管脚CAN_RXD和信号发送管脚CAN_TXD与CAN收发器的信号接收管脚RXD和信号发送管脚TXD相连接，完成CAN总线的TTL电平传输；CAN收发器的CANH端和CANL端与BMS的CAN总线接口CANH端和CANL端相连，完成CAN总线的差分电平传输，这样就实现了TTL电平与差分电平的转换。

EEPROM数据存储单元的读写采用内置集成电路总线(I²C－Inter-Integrated Circuit)的方式，其控制线SCL、数据线SDA，分别与MCU的I²C模块的控制线SCL、数据线SDA相连接。

温度采样电路主要由温度传感器和滤波电路1构成，温度传感器会把温度信号转换为电压信号，转换后的电压信号经滤波电路1去除干扰噪声，进入MCU的AD模块。AD模块会把模拟的电压量转化为数字的电压量，供MCU计算使用。其中温度传感器的V_tout为采样电压信号输出端，接在滤波电路1的V_in网络上，AGND是温度传感器的模拟地输入端，接在滤波电路1的AGND网络上。滤波电路1的V_in与MCU的AD模块1的输入端AD1相连，滤波电路1的AGND与MCU模拟地输入端AGND相连。

电流采样电路主要由电流传感器和滤波电路2构成，电流传感器会把电流信号转换为电压信号，转换后的电压信号经滤波电路2去除干扰噪声，进入MCU的AD模块。AD模块会把模拟的电压量转化为数字的电压量，供MCU计算使用。其中电流传感器的V_iout为采样电压信号输出端，接在滤波电路2的V_in网络上，AGND是温度传感器的模拟地输入端，接在滤波电路2的AGND网络上。滤波电路2的V_in与MCU的AD模块1的输入端AD2相连，滤波电路2的AGND与MCU模拟地输入端AGND相连。