[发明专利]一种电动汽车电池充放电高效管控系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池充放电技术领域，具体涉及一种电动汽车电池充放电高效管控系统。

背景技术

由于环境污染问题的日益严重，石油等化石燃料的短缺，促使纯电动汽车技术飞速发展。而锂离子电池由于具有高能力密度、高单体电压以及高性能价格比等良好的特性，所以已经大规模的用于纯电动汽车的动力电源。但是对于纯电动汽车来讲，对电池充放电过程、各类运行参数的监控以及对电动汽车的定位跟踪都非常重要，同时也能够提高电动汽车运行的安全性。

目前很多电动汽车都是使用锂电池作为备用电池，锂电池的使用寿命与电池的充电次数有较大的关系。然而，大多的便携式设备并未对锂电池的充电进行控制，如当电源适配器接入外部交流电后，锂电池则会自动进行充电，而此时的锂电池的电量很可能还足以维持便携式设备运作相当长的时间，如此则可能因锂电池的充电次数增加而导致电池的使用寿命减少。

现有技术中的电动汽车电池充放电系统不能够根据负载或者电池的性能调整电池的充电和放电参数，电池容易产生过冲或者深度放电的现象，也没有将电池中的各单元进行分类、按顺序充放电，大大影响了电池的使用寿命和充放电次数，出现异常情况也无法进行及时保护。

综上，现阶段急需一种智能、有效的电动汽车电池充放电控制系统，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种电动汽车电池充放电高效管控系统，该电池充放电高效管控系统能够按优先等级对各组电池模块进行充放电管控，能根据负荷情况合理控制电池的放电参数，充放电保护模块能最大程度的延长电池的使用寿命，此外还具有用电安全保护功能，有效地实现了对电动汽车充放电过程参数的监测，为电动汽车运行安全提供了前提保障，整个系统管控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种电动汽车电池充放电高效管控系统，包括：

主控模块、电池模块、数据采集模块、充放电管控模块、安全保护模块、存储模块、显示报警模块；

所述主控模块用于处理数据采集模块和负荷数据采集模块采集到的数据，经过分析处理后，对充放电管控模块、安全保护模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；

所述电池模块包括若干个组电池模块，每个组电池模块是由多个单电池(电池单元分别构成的单电池群进行串联连接而构成的；

所述数据采集模块包括充放电数据采集模块、电池数据采集模块、负荷数据采集模块；所述充放电数据采集模块用于采集电池充放电次数、充电时间、待机时间以及对负载放电运行时间；所述电池数据采集模块用于采集各组电池模块的电压、电流、温度、容量和电量参数数据送入主控模块进行数据处理或者送入存储模块进行存储；所述负荷数据采集模块包括汽车速度采集模块、电动机转速采集模块、电动机扭力采集模块；所述负荷数据采集模块用于采集汽车行驶速度、电动机的转速以及扭力数据，送入主控模块进行数据处理得到负载消耗功率，向充放电管控模块发出指令信号，得到最佳输出电压和电流；

所述充放电管控模块包括充放电控制模块和充放电保护模块；所述充放电控制模块包括充放电切换模块、交直流变换电路、升压电路、降压电路；所述充放电控制模块根据主控模块发出的指令信号，一方面控制电池模块合理的在充电和放电间进行切换，另一方面可以控制电池模块对外放电输出满足负载要求的合适电压或者将交流电转换为合适电压大小的直流电供电池模块充电使用；所述充放电保护电路包括深度放电保护模块、稳流稳压模块、脉宽调制电路；充放电保护模块用于防止电池充电过冲中出现过压现象、在放电过程中出现深度放电，同时有效防止电路中的毛刺现象对电池的损害；

所述安全保护模块用于根据主控模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出或者输入，达到了保护电池模块和电动汽车不受损害，防止人身安全事故的发生；

所述存储模块用来存储充放电数据采集模块、电池数据采集模块、负荷数据采集模块采集到的数据以及预先设置的控制程序或信息，以供主控模块调用；

所述显示报警模块用来实时显示电池数据采集模块、负荷数据采集模块采集到的数据信息，当数据超过阈值时，可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；

优选地，所述主控模块为DSP、FPGA、ARM中的一种。