[实用新型]轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统

权利要求书

1.轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统，其特征在于：包括第一测量板、第二测量板、第三测量板、第四测量板、第五测量板、第六测量板、第七测量板、第八测量板、第九测量板、第十测量板、第十一测量板、第十二测量板、第十三测量板、第十四测量板、第十五测量板、主控板和电池综合监控系统；第一测量板、第二测量板、第三测量板、第四测量板、第五测量板、第六测量板、第七测量板、第八测量板、第九测量板、第十测量板、第十一测量板、第十二测量板、第十三测量板、第十四测量板和第十五测量板之间通过级联方式连接在一起；主控板与第十五测量板通过级联口连接在一起；主控板与电池综合监控系统通过CAN总线接口连接。

2.根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统，其特征在于：测量板包括12节锂电池串联构成的电池组、供电隔离电路、IPA接口、IPB接口、第一以太网隔离变压器、第二以太网隔离变压器、主测量芯片、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器；12节锂电池串联构成的电池组与主测量芯片对应接口连接；第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器输出端分别与与主测量芯片对应接口连接；第一以太网隔离变压器的输出端与主测量芯片对应接口连接；第一以太网隔离变压器的输入端与IPA接口连接；第二以太网隔离变压器的输出端与主测量芯片对应接口连接；第二以太网隔离变压器的输入端与IPB接口连接；供电隔离电路的输入端与12节锂电池串联构成的电池组连接，供电隔离电路的输出端与主测量芯片的电源端连接。

3.根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统，其特征在于：主控板包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、钥匙开关电路、CAN总线接口电路、以太网接口电路、时钟电路、电源电路、主控板CPU、平衡指示灯电路、正常指示灯电路、第一继电器输出电路、第二继电器输出电路、SD卡存储电路、液晶显示电路、按键电路、看门狗电路；第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器的输出端分别与主控板CPU的A/D端连接；钥匙开关电路的输出端与主控板CPU的I/O口连接；CAN总线接口电路与主控板CPU的通信口连接；以太网接口电路与主控板CPU的通信口连接；时钟电路的输出口与主控板CPU的I/O口连接；电源电路与主控板CPU的电源端连接；平衡指示灯电路、正常指示灯电路、第一继电器输出电路、第二继电器输出电路的输入端分别与主控板CPU的I/O口连接；SD卡存储电路的输入端与主控板CPU的I/O口连接；液晶显示电路的输入端与主控板CPU的I/O口连接；按键电路的输出端与主控板CPU的I/O口连接；看门狗电路的输出端与主控板CPU的I/O口连接。

4.根据权利要求1所述的轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统，其特征在于：电池综合监控系统包括PLC、电池管理系统软件；电池管理系统软件嵌入在PLC中；电池管理系统软件包括电池状态监测、电池优化控制、电池信息处理；电池状态监测包括电池电压检测、电池电流检测、电池温度检测、电池电荷状态估计、电池健康状态估计；电池优化控制包括电池均衡控制、电池充放电安全控制、温度控制；电池信息处理包括历史信息存储与显示、系统内部信息通信、系统与外部信息交互。

5.根据权利要求2所述的轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统，其特征在于：主测量芯片采用LTC6804-1；主测量芯片可以测量12节锂电池单节电池电压和12节电池总电压，也可以测量12节锂电池四点温度；第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器均为热敏电阻；第一以太网隔离变压器、第二以太网隔离变压器均采用HR601860；单节锂电池电压为3.2V。

6.根据权利要求3所述的轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统，其特征在于：第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器均采用霍尔电流传感器ACS770LCB-050B；时钟电路采用DS1302；CAN总线接口电路采用CTM8251T；看门狗电路采用TPL5010；主控板CPU采用PIC18F66K80(2)；电源电路采用220VAC输入12VDC输出的开关电源再经降压后输出5VDC和3.3VDC，为主控板提供工作电源。

7.根据权利要求4所述的轮胎式集装箱龙门起重机混合动力电池管理系统，其特征在于：电池均衡控制包括主动均衡控制和被动均衡控制；主动均衡控制方案是：每个单体对应的电路子结构形如Buck-Boost电路，当系统检测到第i个单体电压高于平均电压时，就控制其对应的开关导通，则此单体放电，放出的能量存储于与单体并联的储能元件中；开关断开后，i中的电能会充入i+1，i+2...n，n为总单体数目，还有一部分电能会存储于电容中，由于处于续流回路，电流会对当电容电压达到预设最高值时控制导通，这样i中的能量又转移回到i中，端电压下降，当电容电压低于预设的最低值时控制断开，i中的能量即可回馈到电池组；被动均衡控制方案是：由开关管控制功率电阻放电，电池均衡速度快；电池充放电均衡控制过程，测量板负责单节电池的管理，实时监视每节电池的电压，并且在收到主控板的通信信号后对电池电压进行均衡，测量板与主控板之间采用IPA总线通讯，每当主控板要求数据时，测量板将采集回来的数据发回主控板，由主控板对数据进行分析和处理。