[实用新型]一种电动汽车电池组控制模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池电源管理技术领域，特别涉及一种电动汽车电池组控制模块。

背景技术

单体电池串联使用能够提高电池组的输出电压，并联使用能够获得更大的电池容量。在电动汽车用动力电池组中，提高电池组输出电压能够提升系统效率，从而降低电动汽车的总成本。因为单体电池的电压低并且容量有限，因此，通过采用若干单体电池串并联从而得到高电压大容量电池组的方法在汽车用动力电池中普遍采用。单体电池的状态好坏和寿命长短影响整车能的优劣。在电动汽车的动力电池使用过程中，单体电池不均衡是影响电池组工作的重要因素，因此对电池组进行均衡控制是十分必要的。

中国专利101814754A公开一种锂电池组电源管理系统，采用两路控制模式，对充电管和放电场管进行控制，能够增加系统的稳定性和控制精度。

中国专利201110421975.8公开了一种锂电池充电电源管理方法和系统，可根据输入电源上电时检测的锂电池电压确定是否充电，当充电超出电池额定电压的10%时停止充电，并提供一种充电系统，可以避免因锂电池被频繁充电和长期处于满容量状态而影响电池的寿命。

中国专利201110335313.9公开一种电动汽车锂电池组管理系统，也是采用主控单元加底层控制单元的形式，其专利内容更倾向于对单体电池的检测电路设计和均衡充电控制。

在已有的电池管理系统中，大多的发明是针对于单体电池的电压、电流检测技术和整个电池组的均衡充放电技术。缺少对电池寿命的估计和预测的研究；缺少对为电池管理系统各部分供电电源的控制研究；缺少对整个电池组中所有单体电池的匹配程度的研究。

本实用新型的目的是为填补上述现有技术的空白，提供一种电动汽车电池组控制模块。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种电动汽车电池组控制模块，该模块用于设计组装电动车用串联锂电池管理系统，以能够在对单体电池电压、电流、温度精确测量的基础上实现对单体电池容量的较精确估计，从而实现电池的均衡充放电控制；在基于硬件精确测量的基础上，软件系统能够计算整个电池组中单体电池的匹配程度并估计电池的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电动汽车电池组控制模块，包括电池组控制器，所述的控制模块设有与电池组控制器电连接的采样模块、切换模块、充放电模块、单体电池温度检测模块、单体电池电压检测模块、电池组电流检测模块、通信模块和供电模块。

本电池组控制模块与主控制器模块电连接，系统初始化后，通过单体电池温度检测、单体电池电压检测模块、电池组电流检测模块实时测量11个单体电池的温度、电压、充放电电流值，电池组控制器然后通过采样模块分时采集所述的测量值，并通过通信模块以CAN总线形式发送给主控制器模块；电池组控制器收到主控制器模块的充放电指令后，通过控制切换模块中的继电器矩阵选择需要充放电的单体电池，并开启充放电模块功能为单体电池进行均衡充放电。本电池组控制模块能够在对单体电池电压、电流、温度精确测量的基础上实现对单体电池容量的较精确估计，从而实现电池的均衡充放电控制；在基于硬件精确测量的基础上，软件系统能够计算整个电池组中单体电池的匹配程度并估计电池的使用寿命。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的电池组控制器分别与单体电池温度检测模块、单体电池电压检测模块和电池组电流检测模块通过功能引脚与采样模块相互连接，对单体电池温度、电压、电池组充放电电流检测采样；电池组控制器与供电模块通过引脚相互连接，为电池组控制器提供电源；电池组控制器与充放电模块通过引脚相互连接，对单体电池充放电过程进行控制功能；电池组控制器与通信模块通过引脚相互连接，电池组控制模块与主控制器模块通过CAN总线交换数据。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的切换模块、单体电池电压检测模块和充放电模块分别与本组的每个单体电池的正负极通过导线相互连接。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的电池组由相同数量的单体电池串联组成，电池组相互串联连接组成电池包作为电动汽车用电源。

本电池组控制模块组成的一种电动汽车用串联锂电池管理系统，包括主控制器模块、8个电池组控制模块、电池电压检测模块、电池电流检测模块、温控模块、显示模块、报警模块、电源模块和电源控制模块。

上述的一种电动汽车用串联锂电池管理系统各个模块的连接关系及作用如下：