一种电动车电池管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电动车电池系统，尤其是一种电动车电池管理系统。它包括一级CAN总线、二级CAN总线、整车CAN总线、用于为电动车驱动供电的电池组、用于DC/DC转换的DC/DC转换电路、用于监测管理的若干个一级控制器、用于为DC/DC转换电路及一级控制器供电的供电模块、用于接受信息并反馈输出的主控板和用于接收传递信息的若干个二级控制器；供电模块同时将电压信号输入至DC/DC转换电路和一级控制器，DC/DC转换电路依次连接二级控制器、二级CAN总线、一级控制器、一级CAN总线、主控板、整车CAN总线、整车控制器。本实用新型通过CAN总线控制电池组信息采集和基本控制模块工作及获取数据，实现了单体电池的过压放电均衡，以及过流保护、过温保护、过放电保护。
【专利说明】
—种电动车电池管理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动车电池系统，尤其是一种电动车电池管理系统。
【背景技术】
[0002]随着电池能源的广泛应用，石油资源的枯竭和环境污染，电动汽车以其节能环保的优势引起越来越多的重视，在电动汽车的研究和发展上，车载电池及其管理系统的研究与制造占据着重要位置。
[0003]目前，电动汽车动力电池在应用中的主要问题表现在:生产过程中，电池的工艺，技术以及成组技术还不能保证其初始性能具有良好的一致性；使用过程中，对过充电、过放电、过温度、过电流等非常敏感，这类情况的发生会明显缩短电池寿命，甚至会导致电池报废；电动汽车的电池组是由几十个甚至上百个单体电池串联,单体电池之间存在不一致性，随着连续的充放电循环，电池间的不一致性加剧，电池组的可用容量受容量最小的单体电池制约。
[0004]因此，面对这些情况，电池的初始性能必须要依靠企业生产工艺的优化，生产过程关键参数的控制来改善，而使用过程中出现的问题则需要电池管理系统来解决。
实用新型内容
[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够实现单体电池的过压放电均衡，过流保护、过温保护、过放电保护以及通过上级控制器汇报并存储整体电池组的电动车电池管理系统。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种电动车电池管理系统,它包括一级CAN总线、二级CAN总线、整车CAN总线、用于为电动车驱动供电的电池组、用于DC/DC转换的DC/DC转换电路、用于监测管理的若干个一级控制器、用于为DC/DC转换电路及一级控制器供电的供电模块、用于接受信息并反馈输出的主控板和用于接收传递信息的若干个二级控制器；
[0008]所述供电模块将电压信号输入至DC/DC转换电路和一级控制器，所述DC/DC转换电路将转换后的直流信号输入至二级控制器，所述二级控制器采集电池组的信号并将信号传递给二级CAN总线，所述二级CAN总线将信号传输给一级控制器，所述一级控制器依次连接一级CAN总线、主控板、整车CAN总线、整车控制器。
[0009]优选地，所述电池组设置有双向开关，所述二级控制器包括采样电阻、差分放大电路、均衡控制器、单片机、隔离驱动电路、用于收集电池组温度信号的温度芯片和用于收集电池组电压信号的分压电阻，所述二级控制器通过采样电阻进行电流信号收集，并传递给差分放大电路进行信号放大，放大后的信号传入至单片机，所述单片机将信号进行分析并同时传入至均衡控制器、双向开关和隔离驱动电路，所述均衡控制器与电池组连接，所述温度芯片和分压电阻同时与单片机电性连接。
[0010]优选地，所述隔离驱动电路包括4pin电源接口、CAN总线发放器、第一耦合器和第二耦合器，所述4pin电源接口的I端口通过第一电阻与CAN总线发放器的7端口连接、4端口与CAN总线发放器的2端口连接、2端口通过第二电阻与CAN总线发放器的6端口连接，所述CAN总线发放器的3端口通过电容接地、4端口通过第三电阻与第二耦合器的3端头连接、I端口与第一耦合器的6端口连接并通过第四电阻接入5V电源，所述第一耦合器通过7端口和8端口与5V电源接通，所述第二耦合器通过2端口与5V电源接通并通过5端口接地，所述第一耦合器通过2端口和第二耦合器的8端口电性连接。
[0011]优选地，所述电池组是由若干个电池小组并联形成，所述电池小组是由若干个电池串联形成。
[0012]优选地，所述每个电池小组串联有一个二级控制器。
[0013]由于采用了上述方案，本实用新型设计以主控制器通过CAN总线控制电池组信息采集和基本控制模块工作及获取数据，实现了单体电池的过压放电均衡，过流保护、过温保护、过放电保护以及通过上级控制器汇报并存储整体电池组的工作状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例的系统原理框图；
[0015]图2是本实用新型实施例的二级控制器的原理框图；
[0016]图3是本实用新型实施例的隔离驱动电路的电路结构图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0018]如图1、图2和图3所示，本实施例的一种电动车电池管理系统，它包括一级CAN总线5、二级CAN总线6和整车CAN总线8、用于给控制板供电的供电模块2、用于为电动车驱动供电的电池组3、用于接受信息并反馈输出的主控板7、用于DC/DC转换的DC/DC转换电路10、用于监测管理的若干个二级控制器I和用于接收传递信息的若干个一级控制器4;供电模块2与DC/DC转换电路10和一级控制器4连接，DC/DC转换电路10将转换后的直流信号输入至二级控制器1，二级控制器I采集电池组3的信号并将信号传递给二级CAN总线6，二级CAN总线6将信号传输给一级控制器4，一级控制器4将接收后的信号输入至一级CAN总线5，一级CAN总线5将信号传递给主控板7，主控板7对信号进行处理并通过整车CAN总线8反馈给整车控制器9。
[0019]如图2所示，本实施例中二级控制器I包括采样电阻13、差分放大电路14、均衡控制器12、温度芯片17、分压电阻18、单片机19和隔离驱动电路15，所述二级控制器I通过采样电阻13进行电流信号收集，并传递给差分放大电路14进行信号放大，放大后的信号传入至单片机19，所述单片机19将信号进行分析并同时传入至均衡控制器12、双向开关11和隔离驱动电路15，均衡控制器12与电池连接，并根据信号的差异来控制电池组3，温度芯片17和分压电阻18分别进行电池组的温度和电压信息收集并传输至单片机19。同时，电池组3是由若干个电池小组并联形成，电池小组为若干个电池串联形成以及每个电池小组串联有一个二级控制器1，其电池组3设置有双向开关11，通过双向开关11控制电池的工作状态。
[0020]另外，本实施例的隔离驱动电路的电路结构可采用如图3所示的电路结构，即所述隔离驱动电路包括4pin电源接口 Jl、CAN总线发放器U5、第一耦合器U3和第二耦合器U4,所述4pin电源接口 Jl的I端口通过第一电阻R8与CAN总线发放器U5的7端口连接、4端口与CAN总线发放器U5的2端口连接、2端口通过第二电阻R9与CAN总线发放器U5的6端口连接，所述CAN总线发放器U5的3端口通过电容C4接地、4端口通过第三电阻R6与第二耦合器U4的3端头连接、I端口与第一耦合器U3的6端口连接并通过第四电阻R5接入5V电源，所述第一耦合器U3通过7端口和8端口与5V电源接通，所述第二耦合器U4通过2端口与5V电源接通并通过5端口接地，所述第一耦合器U3通过2端口和第二耦合器U4的8端口电性连接。
[0021]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种电动车电池管理系统，其特征在于:它包括一级CAN总线、二级CAN总线、整车CAN总线、用于为电动车驱动供电的电池组、用于DC/DC转换的DC/DC转换电路、用于监测管理的若干个一级控制器、用于为DC/DC转换电路及一级控制器供电的供电模块、用于接受信息并反馈输出的主控板和用于接收传递信息的若干个二级控制器； 所述供电模块同时将电压信号输入至DC/DC转换电路和一级控制器，所述DC/DC转换电路将转换后的直流信号输入至二级控制器，所述二级控制器采集电池组的信号并将信号传递给二级CAN总线，所述二级CAN总线将信号传输给一级控制器，所述一级控制器依次连接一级CAN总线、主控板、整车CAN总线、整车控制器。
2.如权利要求1所述的一种电动车电池管理系统，其特征在于:所述电池组设置有双向开关，所述二级控制器包括采样电阻、差分放大电路、均衡控制器、单片机、隔离驱动电路、用于收集电池组温度信号的温度芯片和用于收集电池组电压信号的分压电阻，所述二级控制器通过采样电阻进行电流信号收集，并传递给差分放大电路进行信号放大，放大后的信号传入至单片机，所述单片机将信号进行分析并同时传入至均衡控制器、双向开关和隔离驱动电路，所述均衡控制器与电池组连接，所述温度芯片和分压电阻同时与单片机电性连接。
3.如权利要求2所述的一种电动车电池管理系统，其特征在于:所述隔离驱动电路包括4pin电源接口、CAN总线发放器、第一耦合器和第二耦合器，所述4pin电源接口的I端口通过第一电阻与CAN总线发放器的7端口连接、4端口与CAN总线发放器的2端口连接、2端口通过第二电阻与CAN总线发放器的6端口连接，所述CAN总线发放器的3端口通过电容接地、4端口通过第三电阻与第二耦合器的3端头连接、I端口与第一耦合器的6端口连接并通过第四电阻接入5V电源，所述第一耦合器通过7端口和8端口与5V电源接通，所述第二耦合器通过2端口与5V电源接通并通过5端口接地，所述第一耦合器通过2端口和第二耦合器的8端口电性连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种电动车电池管理系统，其特征在于:所述电池组是由若干个电池小组并联形成，所述电池小组为若干个电池串联形成。
5.如权利要求4所述的一种电动车电池管理系统，其特征在于:所述每个电池小组串联有一个二级控制器。
【文档编号】H02J7/00GK204103539SQ201420458979
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】鄢继勇 申请人:嵊州市艾兰特企业管理咨询有限公司