一种电动车电池控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动车电池技术领域，特别涉及一种电动车电池控制系统。
【背景技术】
[0002]随着环境污染的加重，能够实现“零排放”、噪音低的电动车，成为了解决能源和环境问题的重要手段。而随着石油资源的紧张和电池技术的发展，电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车，并开始在世界范围内逐渐推广应用。
[0003]目前许多厂商都在进行新能源汽车产业化研发，提出了多种形式的混合动力方案和技术，但制约电动汽车发展的问题依然是储能动力电池和应用技术。如何延长电池使用寿命、提高电池的能量效率和运行可靠性，是电动汽车能量管理系统必需解决的问题。电池管理系统是关系到电动汽车实用化、商品化的关键技术之一，而作为能量管理系统重要组成部分的电池剩余容量预测的研宄对电动汽车的实用化、商品化起着重要作用，因此研宄开发电池管理技术及系统并使其产业化具有十分重大的意义。
[0004]目前电动汽车用动力电池主要有三种，铅酸电池、镍氢电池和锂电池。其中，锂离子电池具有工作电压高、比能量大、循环寿命长，无污染等优点，是电动汽车发展的主要方向。但是，由于电池的性能很复杂且易受工作环境的影响，即使是同一批次同种类型的电池其差异性也会比较大，因此在对充、放电时就可能出现不平衡现象，即有的电池充电时电压达到上限电压，有的电池还没达到上限电压，这样就会出现个别电池超过其上限电压，当达到一定程度时就会出现爆炸事故，此外的，由于不同电池组的性能不同，导致不同电池组的发热情况也各不相同。而目前的电池管理系统则经常忽略了上述的差异。
[0005]此外，传统的电池管理系统存在以下几方面的缺点:
[0006]1、对电池组的监测需要以选择固定ID地址的方式来实现监测模块与电池包控制单元的通信，这种方法会造成系统操作的不便捷；
[0007]2、现有电池管理系统一般采用集中式拓扑结构，从而导致所有的检测线都需要拉到一个位置，这样会导致很多采样线需要拉很长，而且影响整车的布线与采样精度。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够对不同的电池进行差异化监测控制，改善电池控制效果的电动车电池控制系统。该系统还进一步优化通信链路的设计，从而无需为电池组的监测板固定ID，也无需对采样线进行长距离布线，便于布线，并且提高采样精度。
[0009]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0010]提供了一种电动车电池控制系统，包括电池包，所述电池包中包括至少两组电池组，还包括电池监测电路、电池控制电路、充放电控制电路和电流采集电路，所述电池监测电路包括至少两个监测板，每个监测板匹配一个电池组，每个监测板监测与其匹配的电池组的电压信号及温度信号并将监测到的电压信号及温度信号传送至电池控制电路，所述电流采集电路实时采集电池包的充放电电流信号并将该充放电电流信号传送至电池控制电路，所述电池控制电路根据接收到的各路信号来控制充放电控制电路以对电池包进行充电控制。
[0011]其中，每个电池组匹配有至少一个散热器，每个监测板还输出散热控制信号至与其匹配的电池组的散热器。
[0012]其中，所有的监测板以及电池控制电路之间基于菊花链式拓扑进行连接。
[0013]其中，所有的监测板以及电池控制电路之间基于isoSPI通信链路进行通信。
[0014]其中，所述监测板包括连接模块、板控制模块和均衡模块，所述连接模块包括温度信号采集端口、电压信号采集端口和散热控制输出端口，所述温度信号采集端口和电压信号采集端口采集温度信号和电压信号并传送至板控制模块，所述板控制模块一方面将接收到的温度信号和电压信号反馈至电池控制电路，另一方面接收电池控制电路发出的散热控制信号和均衡控制信号，并将该散热控制信号经散热控制端口送出，将该均衡控制信号传送至均衡模块。
[0015]其中，所述电池控制电路还设置有CAN总线端口，所述电池监控电路经CAN总线连接至整车控制器。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型提高了一种电动车电池控制系统，该系统的监测电路具有多个监测板，每个监测板仅匹配一个电池组，因此能够对每个电池组进行针对性的监测，因此能够对不同的电池进行差异化监测控制，改善电池控制效果。此外，本系统的各个监测板之间采用基于isoSPI通信链路的菊花链式通信拓扑结构，因此本实用新型无需电池组的监测板固定ID，系统操作方便，而且监测板能够灵活进行布置，结合菊花链式通信拓扑结构的特点，避免了集中式拓扑结构的长距离布线问题，既方便整车进行部分，也提高了检测精度。
【附图说明】
[0017]利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0018]图1为本实用新型电动车电池控制系统的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型监测板于电池控制电路的通讯链路拓扑结构示意图。
[0020]图3为本实用新型的监测板结构示意图。
[0021]在图1至图3中包括有:
[0022]I——电池包、11——电池组、2——池监测电路、21——监测板、211——连接模块、212——板控制模块、213——均衡模块、3——电池控制电路、4——电流采集电路、5——充放电控制电路。
【具体实施方式】
[0023]结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
[0024]本实用新型一种电动车电池控制系统的【具体实施方式】，如图1所示，
[0025]包括一个由六个电池组11构成的电池包1、^^一块监测板21构成的一个电池监测电路2、一个电池控制电路3、电流采集电路4和充放电控制电路5 ；
[0026]在所述六个电池组11中，其中五个电池组11都是由二十二个5Ah磷酸铁锂电池并联成一个单体电池单元，然后由十八串这样的单体电池单元串联成一个电池组11单元，另外一个电池组11单元由十个这样的单体电池单元串联构成一个电池组11单元；另外，每个电池组11都匹配有一个散热器。
[0027]电池监测电路2由^^一块监测板21构成，其中十块监测板21用在监测五个包含有十八串单体电池单元的大电池组11，即每个电池组11匹配两块监测板21，一块监测板21用于监测包含十串单体电池单元的小电池组11单元；
[0028]所述电池监测单元中的所有监测板21与电池控制电路3采用基于isoSPI通信链路的菊花链式拓扑连接，其连接关系如图2所示；
[0029]每个监测板21的结构如图3所示，该监测板21由连接模块211、板控制模块212和均衡模块213 ；
[0030]其中所述连接模块211包括温度信号采集端口、电压信号采集端口和散热控制输出端口，所述温度信号采集端口和电压信号采集端口采集温度信号和电压信号并传送至板控制模块212，板控制模块212在本实施例中优先选择电压集成芯片LTC6804，但不局限于此；均衡模块213由开关管和功率电阻组成；板控制模块212 —方面将接收到的温度信号和电压信号反馈至电池控制电路3，另一方面接收电池控制电路3发出的散热控制信号和均衡控制信号，并将该散热控制信号经散热控制端口送出至匹配的电池组11的散热器，以控制散热器的工作效率，将该均衡控制信号传送至均衡模块213。
[0031]电流采集电路4，连接于电池包I的充放电端口，实时采集电池包I的充放电电流信号并将该充放电电流信号传送至电池控制电路3。
[0032]充放电控制电路5，用于对电池包I的充放电进行控制。
[0033]电池控制电路3根据接收到的各路信号，并且一方面根据这些信号来控制充放电控制电路5以对电池包I进行充电控制电池控制电路3，另一方面职责利用上述信息计算电池包I的SOC、SOH和最大允许放电功率，最后将计算及处理结果通过CAN总线传送至整车控制器。
[0034]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种电动车电池控制系统，包括电池包，所述电池包中包括至少两组电池组，其特征在于:还包括电池监测电路、电池控制电路、充放电控制电路和电流采集电路，所述电池监测电路包括至少两个监测板，每个监测板匹配一个电池组，每个监测板监测与其匹配的电池组的电压信号及温度信号并将监测到的电压信号及温度信号传送至电池控制电路，所述电流采集电路实时采集电池包的充放电电流信号并将该充放电电流信号传送至电池控制电路，所述电池控制电路根据接收到的各路信号来控制充放电控制电路以对电池包进行充电控制。
2.如权利要求1所述的一种电动车电池控制系统，其特征在于:每个电池组匹配有至少一个散热器，每个监测板还输出散热控制信号至与其匹配的电池组的散热器。
3.如权利要求1所述的一种电动车电池控制系统，其特征在于:所有的监测板以及电池控制电路之间基于菊花链式拓扑进行连接。
4.如权利要求3所述的一种电动车电池控制系统，其特征在于:所有的监测板以及电池控制电路之间基于isoSPI通彳目链路进彳丁通f目。
5.如权利要求1所述的一种电动车电池控制系统，其特征在于:所述监测板包括连接模块、板控制模块和均衡模块，所述连接模块包括温度信号采集端口、电压信号采集端口和散热控制输出端口，所述温度信号采集端口和电压信号采集端口采集温度信号和电压信号并传送至板控制模块，所述板控制模块一方面将接收到的温度信号和电压信号反馈至电池控制电路，另一方面接收电池控制电路发出的散热控制信号和均衡控制信号，并将该散热控制信号经散热控制端口送出，将该均衡控制信号传送至均衡模块。
6.如权利要求1所述的一种电动车电池控制系统，其特征在于:所述电池控制电路还设置有CAN总线端口，所述电池监控电路经CAN总线连接至整车控制器。
【专利摘要】本实用新型提高了一种电动车电池控制系统，该系统的监测电路具有多个监测板，每个监测板仅匹配一个电池组，因此能够对每个电池组进行针对性的监测，因此能够对不同的电池进行差异化监测控制，改善电池控制效果。此外，本系统的各个监测板之间采用基于isoSPI通信链路的菊花链式通信拓扑结构，因此本实用新型无需电池组的监测板固定ID，系统操作方便，而且监测板能够灵活进行布置，结合菊花链式通信拓扑结构的特点，避免了集中式拓扑结构的长距离布线问题，既方便整车进行部分，也提高了检测精度。
【IPC分类】H02J7-00
【公开号】CN204290373
【申请号】CN201420704497
【发明人】谭晓军, 程海峰, 陆泳施
【申请人】东莞中山大学研究院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月21日