[发明专利]一种电动汽车电源监控及能源管理系统

权利要求书

1.一种电动汽车电源监控及能源管理系统，其特征在于，包括如下：

电池状态检测模块，用于单体电池电压检测电路、电池组总电压检测电路、充放电电流检测电路和电池温度检测电路；

状态参数采集模块，用于采样信号调理以及电压电流转换；

状态评估模块，用于电池荷电状态、续航里程准确估计步骤、电池健康状况诊断步骤；

数据记录模块，用于电池状态参数记录步骤、充放电次数统计步骤、续航里程统计步骤及使用习惯；

数据显示模块，用于安全运行监控步骤、电池健康状态显示步骤及剩余电池容量。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电源监控及能源管理系统，其特征在于：所述电池状态检测模块中包含单体电池电压检测电路、电池组总电压检测电路、充放电电流检测电路和电池温度检测电路；

所述单体电池电压检测电路：采用主从控制方式，最大支持96个检测点，分为8个组件，每个组件采用LTC6802采集12节单体电池的电压，通过一个电平移位串行接口在13ms内完成对所有电池电压的检测；

所述电池组总电压检测电路：采用LV25-P电压传感器，在芯片前增加电容进行滤波，减小电压突变对系统的造成的冲击：电压采集误差低于5mV；

所述充放电电流检测电路：采用HTB300-P电流传感器，通过霍尔元件电流量转换成电压量，经过A/D转换，传输到主控芯片，根据输出的模拟电压与输入电流之间的线性关系，将电压信号转换成系统所检测到的电流信号；

所述电池温度检测电路：采用NTC10K热敏电阻，设计8个温度值测量点，8个热敏电阻分布于电池的表面与电池之间；外接一个10K的上拉电阻与10K的热敏电阻相互配合分压，使输出的电压信号具有较高的精度，采样精度为1%。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电源监控及能源管理系统，其特征在于：所述状态参数采集模块中包含采样信号调理电路以及电压电流转换电路；

所述采样信号调理电路，采用TLC2272放大器构成一个二阶有源低通滤波器，滤除高于3kHz的高频电磁和数字干扰信号。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电源监控及能源管理系统，其特征在于：所述状态评估模块中包含电池荷电状态评估步骤、续航里程准确估计步骤和电池健康状况诊断步骤；

所述电池荷电状态评估步骤，采用神经网络算法，将单体电池电压、电池总电压、充放电电流、电池温度、电池组内阻的瞬时数据形成输入层，自动归纳规则成隐含层j，再通过系统模型的输出层收敛和优化形成瞬时SOC；

所述续航里程准确估计步骤，采用神经网络算法，将SOC结果、历史记录使用习惯、近期使用习惯以及电池健康状况作为输入层，构建预测估计模型，输出结果；

所述电池健康状况诊断步骤，采用模糊综合评价，根据电池状态参数、使用习惯、出厂参数建立评价层，并根据评价层建立评价指标层，并采用专家打分法确定各指标的权重，最后获得模糊综合评价结果；

电池状态参数：包括单体电池电压、电池总电压、充放电电流、电池温度、内阻；

使用习惯：包括SOC结果、历史记录使用习惯、近期使用习惯、充放电时间；

出厂参数：包括使用时间、电池容量、质量等级；

评价层：包括电池状态参数、使用习惯、出厂参数；

评价指标层：包括单体电池电压、电池总电压、充放电电流、电池温度、内阻、SOC结果、历史记录使用习惯、近期使用习惯、充放电时间；使用时间、电池容量、质量等级。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车电源监控及能源管理系统，其特征在于：所述数据记录模块中包含电池状态参数记录步骤、充放电次数统计步骤、续航里程统计步骤、使用习惯记录步骤；

所述电池状态参数记录步骤：记录单体电池电压、电池总电压、充放电电流、电池温度、内阻的历史测量数据，并按照一次充放电为一个记录周期，保留近5次记录查询功能，超过5次的按照平均值法记录为历史数据，并作为近期数据的对比；

续航里程统计步骤，根据两次充电时间节点，按照日期分别记录电动车行驶里程、电池使用情况；

所述使用习惯记录步骤，根据系统检测电池电流以及电动车车速，记录使用过程中急加速、平稳行驶、急刹车信息。