[实用新型]一种电动汽车动力电池组荷电状态检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车动力电池组荷电状态检测装置。

背景技术

动力电池是电动汽车的重要组成部分，其荷电状态(state of charge，SOC)是用来诊断电池健康状态和判断电池是否过充放电等的重要依据。由于电池在使用过程中表现出高度非线性，且其容量受充放电倍率、温度、自放电、老化等多种因素影响，实时在线准确估算动力电池SOC难度很大，成为了近年来电池管理系统研究的热点和难点之一。目前，电动汽车动力电池SOC的估算方法主要有：放电实验法、神经网络法、安时积分法、卡尔曼滤波法、开路电压法等多种方法。其中放电实验法是最可靠的SOC估计方法，容易实现，常在实验室中使用，但无法在实车上在线估计。神经网络法虽然能够在线估计，但需要大量数据进行训练，估计误差受训练数据和训练方法的影响很大。安时积分法是在工程实践中最常用的SOC估计方法，直接明显，简单易行，但缺点是不能确定SOC初值，且有累积误差。卡尔曼滤波法能同时给出SOC估计值和估计误差，误差纠正能力强，但对电池模型精度和系统计算能力要求高。开路电压法由于需要电池长时间静置，不适合电动汽车电池SOC的实时在线估计。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动汽车动力电池组荷电状态检测装置，其具有估计精度高且容易实现的特点，能实现对电动汽车动力电池组SOC值的实时在线准确检测。

为解决上述问题，本实用新型所设计的一种电动汽车动力电池组荷电状态检测装置，主要由电压检测单元、温度检测单元、电流检测单元、开路电压估算单元、存储单元、卡尔曼滤波估算单元、中央控制单元、报警单元、通讯单元和显示单元构成；其中电压检测单元的输入端与安装在电动汽车的动力电池组上的电压传感器相连，温度检测单元的输入端与安装在电动汽车的动力电池组上的温度传感器相连，电流检测单元的输入端与安装在电动汽车的动力电池组上的电流传感器相连；电压检测单元的2个输出端分别连接开路电压估算单元和卡尔曼滤波估算单元的一个输入端，温度检测单元的2个输出端分别连接开路电压估算单元和卡尔曼滤波估算单元的另一个输入端，电流检测单元的输出端连接卡尔曼滤波估算单元的第三个输入端；开路电压估算单元的输出端连接中央控制单元的输入端；卡尔曼滤波估算单元的输出端连接中央控制单元的另一个输入端；存储单元的输出端与中央控制单元的输入端相连；中央控制单元分别连接电压检测单元、温度检测单元、电流检测单元、开路电压估算单元、存储单元、卡尔曼滤波估算单元、报警单元和显示单元的控制端；中央控制单元经通讯单元与电动汽车的整车控制单元相连。

上述方案中，所述通讯单元为CAN总线收发器，该CAN总线收发器的一端经电导线与中央控制单元的CAN控制器相连，另一端经CAN总线与整车控制单元相连。

上述方案中，所述显示单元为液晶显示屏。

上述方案中，所述报警单元为语音报警器。

上述方案中，所述电压检测单元由电压信号调理电路和电压A/D转换电路组成；其中电压信号调理电路的输入端与电压传感器相连，电压信号调理电路的输出端与电压A/D转换电路的输入端相连，电压A/D转换电路的输出端与开路电压估算单元和卡尔曼滤波估算单元相连，电压A/D转换电路的控制端与中央控制单元相连。

上述方案中，所述温度检测单元由温度信号调理电路和温度A/D转换电路组成；其中温度信号调理电路的输入端与温度传感器相连，温度信号调理电路的输出端与温度A/D转换电路的输入端相连，温度A/D转换电路的输出端与开路电压估算单元和卡尔曼滤波估算单元连接，温度A/D转换电路的控制端与中央控制单元相连。

上述方案中，所述电流检测单元由电流信号调理电路和电流A/D转换电路组成；其中电流信号调理电路的输入端与电流传感器相连，电流信号调理电路的输出端与电流A/D转换电路的输入端相连，电流A/D转换电路的输出端与卡尔曼滤波估算单元连接，电流A/D转换电路的控制端与中央控制单元相连。