[发明专利]一种车载复合电源智能安全控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动车辆电源控制领域，具体涉及一种车载复合电源智能安全控制系统。

背景技术

面对能源和环境的严峻挑战，新能源汽车的发展引起广泛的关注。纯电动汽车污染噪声小、结构、控制和维护简单，逐渐成为新能源汽车中重点发展的车型。超级电容器和蓄电池的优势可互补，最大程度地弥补蓄电池功率的不足和采用超级电容器回收再生制动能量，在电动车辆领域获得广泛应用。然而，要满足电动车的电压、能量密度需求，复合电源需成组使用，因此存在充放电均衡问题；同时，由于碰撞、过充、过放等过程中的力学、热学特性所导致的短路起火等一直是复合电源安全方面的关键问题。如何在安全的前提下保持电池组均衡并挖掘复合电源工作效率是实际应用中的难题之一。

发明内容

为解决复合电源在工作过程中存在充放电均衡和安全的问题，本发明提供一种车载复合电源智能安全控制系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种车载复合电源智能安全控制系统，所述系统包括复合电源模组，与复合电源模组连接的电池状态监测系统和单体电池补电系统；与电池状态监测系统连接的数字隔离与信号传输模块，与数字隔离与信号传输模块和单体电池补电系统连接的主控制器，与主控制器连接的触摸屏控制系统与碰撞监测保护系统；所述主控制器与复合电源模组之间连接有碰撞断电驱动电路和触摸屏控制电路。

优选地，上述电池状态监测系统包括与数字隔离与信号传输模块连接的电流动态检测单元，电压检测单元以及温度检测单元。

优选地，上述电流动态检测单元对电流进行实时监测，通过CAN总线传输给主控制器单元，完成对复合电源充电和放电状态的有效监测。

优选地，上述电池状态监测系统通过电池状态监测芯片对复合电源模组中的电压和温度进行监测。

优选地，上述触摸屏控制系统由车载电压变换经过变换后进行供电，通过调节显示模式进行电池组的整体电量显示、单体电量显示、复合电源能量分配模式设置，并通过相应驱动电路控制均衡拓扑结构，实现复合电源的不均衡充放电。

优选地，上述单体电池补电系统通过对单体电池和超级电容器之间的电压进行匹配，控制相应开关的通断实现单体电池补电。

优选地，上述碰撞监测防护系统用于车辆发生碰撞时，加速度传感器及温度传感器将监测信号经信号处理电路传递给主控制单元，控制器单元依据碰撞识别方法判定车辆发生碰撞的强度，进而选择是否触发分断单元。

优选地，上述主控制器选用TMS320F2812型号的控制器进行数据采集、处理和触摸屏幕的控制。

优选地，上述电流动态检测单元具体以智能传感器MM912J637为核心，基于电流阻值为100uΩ的分流电阻，对电流进行实时监测。

优选地，上述电池状态监测芯片的型号为LTC6802。

本发明的优点与效果是：

1、本发明是针对目前智能车辆提出的车载控制智能化需求，开发基于车载触摸屏幕的复合电源智能显示、补电及防护系统，该系统动态检测电池状态，最大限度的提高电池SOC估算的精度，实现电源系统的主、被动均衡，并且能够监测车辆碰撞强度从而采取主动防护措施，为复合电源高效应用提供基础。

2、本发明充分利用复合电源现有结构和制动回收的能量，在不需要电池组能量的前提下实现单体电池补电，提高电池组均衡性和复合电源能量利用效率。

3、本发明具备触摸屏智能显示和管理功能，最大限度实现复合电源主被动均衡，可以提高复合电源的能量利用效率。

4、本发明中的碰撞监测与防护系统，使车辆在发生碰撞时隔离电池单体，能够最大限度的降低电池组危害性，使用数字隔离单元，比光电隔离更具优势。

5、本发明使用智能传感器MC9S12XS128、LTC6802作为电流监测核心部件，实现对复合电源系统的状态检测，提高电池监测精度。

附图说明

图1示出本发明提供的车载复合电源智能安全控制系统的原理图；

图2示出本发明提供的车载复合电源智能安全控制系统中复合电源状态监测系统原理图；

图3示出本发明提供的车载复合电源智能安全控制系统中电流动态监测单元原理图。

图4示出本发明提供的车载复合电源智能安全控制系统中电压、温度动态监测原理图。

图5示出本发明提供的车载复合电源智能安全控制系统中触摸屏幕控制系统原理图。