[实用新型]一种电动汽车电池管理系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种电动汽车电池管理系统。

背景技术：

在全球性能源枯竭和环境污染日益严重的今天，开发既节省能源又能减少污染的产品已经是大势所趋。随着社会的发展，人们生活节奏的加快，汽车已经成为人们必不可少的交通工具。电动汽车由于既节省能源又对环境污染少越来越引起了很多国家的重视。而车载电池系统是电动车运行的关键部分，所以车载电池管理系统就显得很重要了。如何精确的采集到电池及电池组的各种数据，计算其剩余电量，使电池工作在最佳状态，有效地，充分的利用电池的能量，提高电池寿命，对电池的故障，老化进行早期预测和报警，防止由于某个电池的故障未作出及时处理而造成电池组甚至整个电动车的损坏，从而降低电动车的成本，提高电动车运行的安全性，提高系统的效率。所以车载电池管理系统的研究是大势所趋。

发明内容：

本实用新型所解决的技术问题：如何精确的采集到电池及电池组的各种数据，计算其剩余电量。

本实用新型提供如下技术方案：一种电动汽车电池管理系统，包括数字信号处理器、保护电路、采样保持电路、二阶滤波电路、采样电路，所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述采样电路与二阶滤波电路连接，所述二阶滤波电路与采样保持电路连接，所述采样保持电路与保护电路连接，所述保护电路与数字信号处理器连接。

电池管理系统的要完成最重要的任务就是对电池的剩余容量进行估算，对电池的剩余容量进行估算有很多方法，现有技术一般采用卡尔曼滤波算法。此方法是根据采集到的电池动态参数，来建立蓄电池的二阶RC模型，然后利用卡尔曼滤波算法对蓄电池的SOC进行估算。该方法要把电池当成一个动态系统，电池的SOC值只是系统的一个变量。该系统有输出变量和输入变量，输入变量有电流和温度，输出变量为电压。此方法是当前应用最广泛地方法，因为它适用任何电池，对于充电和放电电流的波动大的车载电池，估算出来的SOC值误差较小，所以适用性比较强。

为实现上述卡尔曼滤波算法，本实用新型提供了上述技术方案。为了保证采样到电池同一时刻的电流与电压，本实用新型加一个采样保持电路，该电路通过保护电路与DSP连接，通过二阶滤波电路与采样电路连接。本实用新型中的二阶滤波电路的作用是过滤采样到得电流和电压，从而保证电流和电压的精度与准度，这样就消除了汽车内电磁干扰对电流与电压的影响。前面所有采集到的与电池有关的数据都要通过DSP芯片的AD端口进入其内部然后进行数据的计算与分析。通过本实用新型所述的技术方案，可精确的采集到电池及电池组的电压、电流数据，并计算其剩余电量。

作为本实用新型的进一步说明，所述电压采样电路通过模拟开关与二阶滤波及采样保持电路连接，所述模拟开关为两个十六路模拟开关。本实用新型所研究的纯电动汽车，包括了24快铅蓄电池，由于DSP芯片的A/D端口不多，所以需要加模拟开关来实现对24路电池的检测。

作为本实用新型的进一步说明，所述电动汽车电池管理系统还包括液晶显示器、与液晶显示器连接的键盘，所述液晶显示器通过控制器局域网络总线与数字信号处理器连接。为了使显示的信息比较全面，观察方便，液晶显示器上不仅要显示字母和数据，汉字和符号也需要显示出来，而且这么多信息不可能在一页中显示出来，所以还需要键盘来切换窗口，而且键盘还有其他的作用，主要是控制电池充电的启动和停止的切换。

作为本实用新型的进一步说明，所述电动汽车电池管理系统还包括与数字信号处理器连接的安全开关。为了保证电池与电动车的安全，需要加一个安全开关，当电池组出现严重问题是，马上断开开关，于是电池组与负载就断开了，从而保护了电池与汽车。

作为本实用新型的进一步说明，所述电动汽车电池管理系统还包括与数字信号处理器连接的可擦除可编程存储器。申请人考虑到可以对电池组整个使用周期进行动态分析，实用新型使用了可擦除可编程存储器EEPROM，记录每次充放电的数据。

作为本实用新型的进一步说明，所述电压采样电路为差分比例分压电路，所述差分比例分压电路采用运放和电阻组合的差分放大电路。

作为本实用新型的进一步说明，所述电流采样电路包括霍尔电流传感器、第一运算放大器、第二运算放大器，所述霍尔电流传感器的输出端与第一运算放大器的负输入端连接，所述第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的负输入端连接，所述霍尔电流传感器包括采样电阻，所述采样电阻为精密电阻，所述采样电阻的电阻温漂应不大于20ppm，所述采样电阻为金属膜电阻。