[发明专利]一种动力锂电池全生命周期智能监管系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池监管领域，特别涉及一种动力锂电池全生命周期智能监管系统。

背景技术

电动车，即电力驱动车辆，又名电驱车。电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器和电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小来改变速度的车辆。传统技术中，在对电动车的电池进行管理时，对每个电池组的管理都不是独立的，而是通过对所有的电池组直接并联进行管理，当其中某个单节电池发生异常时，将会影响其他电池组的工作，直接损坏所并联的所有电池，故障无法排除，不利于电池组安全使用，不利于电池的梯次回收利用。另外，不能对电池组的全生命周期数据进行记录，这样就不能在整个电池全生命周期内进行合理利用，造成电池组的有效使用率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能对各电池组进行独立管理、锂电池组使用安全性较低、不利于电池的梯次回收利用、电池组的有效使用率较低的缺陷，提供一种能对各电池组进行独立管理、提高锂电池组使用安全性，有利于电池的梯次回收利用、能提高电池组的有效使用率的动力锂电池全生命周期智能监管系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种动力锂电池全生命周期智能监管系统，包括动力电池组单元、高压管控单元、成组电池管理单元、无线传输单元、云管理系统和用户终端，所述动力电池组单元包括多个并联的动力电池组子单元，多个所述动力电池组子单元并联的一端通过所述高压管控单元与电动车供电电源正极端连接，并联的另一端与电动车供电电源负极端连接，所述动力电池组子单元包括多个串联的单组电池模块，每个所述单组电池模块均通过通信总线与所述成组电池管理单元连接，所述单组电池模块包括电池组、采样保护单元、单组电池管理单元和隔离通信模块，所述采样保护单元采集所述电池组的电压、电流和温度并传送到所述单组电池管理单元，所述单组电池管理单元计算电池组健康状态和电量状态并将其通过所述隔离通信模块传送到所述成组电池管理单元，所述成组电池管理单元将所述电池组健康状态和电量状态通过所述无线传输单元分别传送到所述云管理系统和用户终端，所述单组电池管理单元在所述电池组发生异常时控制采样保护单元进行自动保护，在任一通信链路断开时，所述成组电池管理单元控制所述高压管控单元切断对外输出，并将预警信息通过所述无线传输单元传送到所述云管理系统进行预警。

在本发明所述的动力锂电池全生命周期智能监管系统中，所述采样保护单元包括电压采样模块、电流采样模块、温度采样模块和保护模块，所述电压采样模块与所述电池组连接、用于采集所述电池组的电压，所述电流采样模块通过一个检流电阻与所述电池组连接、用于采集所述电池组的电流，所述温度采样模块位于所述电池组上、用于采集所述电池组的温度，所述保护模块分别与所述电压采样模块、电流采样模块和温度采样模块连接、用于对所述电池组进行过充保护、过放保护、充电过流保护、放电过流保护和短路保护。

在本发明所述的动力锂电池全生命周期智能监管系统中，所述电池组包括多个串联的电池，所述温度采样模块包括多个温度探头，每个所述温度探头分别位于对应的电池上。

在本发明所述的动力锂电池全生命周期智能监管系统中，所述单组电池模块还包括控制模块、第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的一端与所述采样保护单元连接，所述第一开关管的另一端通过所述第二开关管接所述单组电池模块的负极，所述控制模块分别与所述第一开关管和第二开关管连接、用于控制所述第一开关管和第二开关管的导通或断开，所述控制模块还与所述单组电池管理单元连接。

在本发明所述的动力锂电池全生命周期智能监管系统中，所述高压管控单元包括霍尔电流采样电路、第三开关管、高压主控模块和漏电检测模块，所述霍尔电流采样电路的一端与所述并联的一端连接，所述霍尔电流采样电路的另一端通过所述第三开关管与所述电动车供电电源正极端连接，所述高压主控模块分别与所述霍尔电流采样电路、第三开关管、漏电检测模块和成组电池管理单元连接，所述高压主控模块还通过CAN总线与所述无线传输单元连接。

在本发明所述的动力锂电池全生命周期智能监管系统中，还包括充电桩，所述充电桩通过CAN总线与所述成组电池管理单元连接、用于判定电池组停止充电的时间。

在本发明所述的动力锂电池全生命周期智能监管系统中，所述通信总线为CAN总线或LIN总线或UART总线。