[实用新型]一种电动汽车专用的动力锂电池组智能管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动力锂电池组管理系统，具体涉及一种电动汽车专用的动力锂电池组智能管理系统。

背景技术

动力电池技术是电动汽车发展的一个技术瓶颈，锂电池由于具有体积小、重量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点，逐渐成为动力电池的主流。由于锂离子电池具有明显的非线性、不一致性和时变特性，在应用时需要进行一定的管理。另外锂电池对充放电的要求很高，当出现过充电、过放电、放电电流过大或电路短路时，会使锂电池温度上升，严重破坏锂电池性能，导致电池寿命缩短。当锂电池串联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充、放电的不一致。一节性能恶化时，整个电池组的行为特征都会受到此电池的限制，降低整体电池组性能。为使锂电池组能够最大程度地发挥其优越性能，延长使用寿命，必须要对锂电池在充、放电时进行实时监控，提供过压、过流、温度保护和电池间能量均衡。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车专用的动力锂电池组智能管理系统，以单片机为控制核心，在实现对各节锂电池能量均衡的同时，还可以实现过充、过放、过流、温度保护及短路保护。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电动汽车专用的动力锂电池组智能管理系统，其中，包括控制器、充电模块、均衡模块、数据采集模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块；所述的充电模块、均衡模块、数据采集模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块分别与控制器连接；所述数据采集模块包括电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块。

进一步，所述均衡模块采用DC/DC开关电源模块。

进一步，所述充电模块为间歇式充电。

进一步，所述数据显示模块采用DM12864M汉字图形点阵液晶显示模块。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型设计的动力锂电池组管理系统安装在锂电池组的内部，以单片机为控制核心，在实现对各节锂电池能量均衡的同时，还可以实现过充、过放、过流、温度保护及短路保护；通过LCD显示器显示电池组的各种状态，并可以通过预留的通信端口读取各节锂电池的历史性能状态。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1 为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型充电模块的间歇式充电的示意图；

图3为本实用新型电压采样与均衡模块的原理图；

图4为本实用新型电流采集模块电流传感器LTSR25-NP 工作特性曲线图；

图5为本实用新型存储通信模块FLASH存储器电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

参见图1，本实用新型包括控制器、充电模块、均衡模块、数据采集模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块；充电模块、均衡模块、数据采集模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块分别与控制器连接；数据采集模块包括电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块；主控制器即图中的中央处理器。

整个系统以单片机为主控制器，通过采集电流信息，判断出电池组是在充电、放电还是在闲置状态及是否有过流现象，并对其状态做出相应处理。对各节电池电压进行采集分析后，系统决定是否启动均衡模块对整个电池组进行能量均衡，同时判断是否有过充或过放现象。温度的采集主要用于系统的过温保护。整个系统的工作状态、电流、各节电压、剩余电量及温度信息都会通过液晶显示模块实时显示。

本系统采用的微控制器是一种高性能8位单片机ATmega8的元器件。该单片机具备AVR高档单片机系列的全部性能和特点，支持在线编程(ISP)，只需要一条可自制的下载线就可以进行单片机系统的开发。其中ATmega8单片机有6路A/D转换通道，其中有4路为10位精度，可直接用于电池电压的测量，其各项性能使其成为适应性强、灵活性高、成本低的嵌入式高效微控制器。

如图2所示，本实用新型的充电模块采用间歇式充电法，间歇式充电法是在预充和保持阶段通过间歇地打开和关闭充电回路，等效地改变充电电流的大小，进而实现在预充和保持状态时需要小电流、在正常充电时需要大电流的的性能要求。