一种电动汽车电池管理系统的制作方法

专利名称：一种电动汽车电池管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动汽车管理系统，尤其是涉及一种电动汽车电池管理系统。
背景技术：
随着电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社 会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行"绿色新能源计划"，寻求经济发展的新 动力。发展电动汽车是历史的必然趋势。目前电动车用动力电池主要有四种铅酸电池、 镍氢电池、镍镉电池和锂电池，由于锂电池具有工作电压高、比能量大、循环寿命长， 无污染的优点，是电动汽车发展主要方向，但锂电池最大缺点安全性，比铅酸蓄电池、 镍氢电池和镍镉电池差，由于每个单体锂电池，其特性不可能完全一致，在其工作一段 时间后这种差异就越明显，所以在对充、放时电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，这样就必须对每个单体电池进行监测、 分流平衡，也就是说用锂电池作动力电池时必须有一套可行的管理系统。 传统的电池管理系统存在以下几方面的缺点
一采用每单体电池配备一个电池监控模块的方式来实现对电池组的监测，这种方 式会造成系统复杂庞大、可靠性差、不适用，同时也不利于网络通信。
二电池管理系统剩余容量(SOC)的计算方法，基本上采用充电累计容量和放电 累计容量的差，这样计算出来的误差较大且误差会随着使用时间的增加而增大。
三电池管理系统电池之间的平衡釆用外部独立平衡充电方式，这种方式只适用于 小容量的电池上，且外部接线、操作复杂，无法实现电动汽车的大电流快速充电，在电 动汽车中几乎是不采用的，这种方式只适应在电池定期维护上。
四电池管理系统对电池的充电没有可自动设定的功能，也就是不能根据电池当前 的剩余容量确定合理可行的充电电流，这样就很容易造成电池过充或无法充满电的现 象。五电池管理系统电池的单体电压和温度报警均采用一级报警方式，这样很容易造 成用户措手不及以及无法进行急救而导致的电池损害。
六电池管理系统没有电池组的绝缘性能检测，由于电池组的电压较高(385V)且 工作的环境较差，如果出现电池组漏电将对人身的安全带来极大的危险。
七电池管理系统对电池组的检测和维护没有任何可预测性，即无法看到电池组的 实际每个单体电池的当前工作情况，这样不利于电池组的调试和维护。
八电池管理系统通信上多采用RA485或并行通信方式，这种通信方式影响数据 通信的速度和可靠性。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，可靠性强的电动汽车电池管 理系统。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种电动汽车电池管理系统， 其特征在于它包括上一级整车系统、主控制器和电池组，所述的电池组由两个以上电池 模块串联而成，所述的电池模块由两个以上单体电池串联而成，所述的每个电池模块设 置有电池采集模块，所述的电池组分别通过放电继电器和充电继电器与所述的整车电源 系统连接，所述的主控制器通过第一光隔离器与所述的上一级整车系统连接，所述的电 池采集模块通过第二光隔离器与所述的主控制器连接。
所述的主控制器上设置有RS232接口，所述的主控制器通过所述的RS232接口与 监视计算机连接。
所述的电池组由8个以上电池模块串联而成，所述的电池模块由12个单体电池串 联而成。
所述的主控制器包括管理系统中央处理器、电池组总电压采样放大器、电池组放电 电流采样放大器、电池组充电电压采样放大器、电池组充电电流采样放大器、电池组正 极绝缘电阻检测器、电池组负极绝缘电阻检测器、充电控制器和放电控制器。所述的电 池组总电压采样放大器、所述的电池组放电电流采样放大器、所述的电池组充电电压采 样放大器、所述的电池组充电电流采样放大器、所述的电池组正极绝缘电阻监测器和所 述的电池组负极绝缘电阻检测器同时与所述的主控制器的中央处理器连接，所述的充电 控制器和所述的放电控制器与所述主控制器的中央处理器连接，所述的充电控制器与所 述的充电继电器连接，所述的放电控制器与所述的放电继电器连接，所述的电池组通过总电压传感器与所述的电池组总电压采样放大器连接，电池组电流线穿过所述的总电流 传感器与所述的电池组放电电流采样放大器连接，外接充电器电源通过所述的充电电压 传感器与所述的电池组充电电压采样放大器连接，外接充电器电流线穿过充电电流传感 器与电池组充电电流采样放大器连接，所述的电池组的正极通过第十三光电继电器与所 述的电池组正极绝缘电阻检测放大器连接，所述的电池组的负极通过第十四光电继电器 与所述的电池组负极绝缘电阻检测放大器连接。
所述的电池采集模块包括CPU处理器，所述的CPU处理器通过第三光电隔离器与
所述的主控制器上第二光电隔离器连接，所述的电池通过光电继电器与第一电压放大隔
离器连接，所述的第一电压放大隔离器与所述的CPU处理器的A/D数模转换器连接， 所述的电池分别通过平衡功率管和电压保持器与所述的第二电压放大隔离器连接，所述 的第二电压放大隔离器与所述的CPU处理器的D/A数模转换器连接，所述的电池通过 温度传感器与所述的CPU处理器连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于电池管理系统(BMS)采用一个主控制器 (BMU)和下一级电池采集模块(LECU)组成，这样主控制器和下一级电池采集模块 间简化了系统结构组成，系统的硬件成本上可以大大减少，同时还可以提高管理系统的 可靠性。
电池管理系统剩余容量计算除了保持充电累计容量和放电累计容量的差计算外， 还增加了电池容量和使用时间之间的对应关系，同时考虑了电池本身的自耗损容量因 素。剩余容量估算的精度可以从误差12%提高到5%以内。
电池组采用串联充电方式，这样可以增大其充电电流减少电动汽车的充电时间， 根据电池具体情况确定最大充电电流(本实例是8AH电池充电最大电流可达到80A， 充电时间15分钟内可以完成其充电过程)。
电池管理系统采用串联充电法，具有充电电流大，充电时间短且结构简单(一个2 芯接插件)操作方便等特点，同时采用新的电池平衡方式，即充电平衡和静态平衡，且 这种平衡方式不是在某点进行平衡的(如4.2V平衡点)，而是在每个过程都在进行平衡， 既长时间小电流平衡，这样可以增加充电时间和简化充电系统的电路结构。
电池管理系统增加对当前电池组的充电电流的选定，并提供给相关控制系统。
电池管理系统采用3级电池电压、温度、绝缘电阻报警方式，既提前提醒用户进 行防范措施，又保证电池的安全可靠工作。
电池管理系统增加了电池组绝缘电阻检测，从而大大提高了安全性能。通信网络上只有8个节点(原有的电池管理系统需要96个以上的节点)。 电池管理系统增加RS232通信接口，这样调试和维护人员可以很方便的査看到电
池组的任何信息，也包括参数的设定(电池的上限、下限、电池组额定容量、模块和电
池的编号定义)。
系统中所有的原器件以及通信控制方式均采用车用级设计，这样可以比较容易的 达到装车试验标准。
系统中工作电源的控制将由整车进行控制方式，既车辆处于行驶状态时系统全部 投入工作(控制、检测、平衡、报警、通信)，当车辆处于停车状态下，系统处于完全 断电，这样符合安全规范，又能避免电池耗电现象。
电池管理系统解决了现代车辆中众多的控制和数据交换问题，采用CAN总线的 一种开放式、数字化、多点通信的控制系统局域网络，CAN总线支持分布式控制和适 时控制的串行通信网络，具有通信速度高，开放性好，报文短，纠错能力强以及控制简 单，扩展能力强，系统成本低的特点。因此，通信总线系统实际上是以CAN总线组成 的通信总线系统。


图1为本实用新型的结构框图； 图2为本实用新型的系统框图3为本实用新型的电池采集模块(LECU)的原理图;
图4为本实用新型的主控制器的原理框图5为本实用新型的通信结构图6为本实用新型的电池能量算法图表。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
一种电动汽车电池管理系统，其特征在于它包括上一级整车系统、主控制器A100 和电池组，电池组由8个电池模块串联而成，电池模块由12个单体电池串联而成，电 池组分别通过放电继电器C10和充电继电器D10与整车电源系统连接，主控制器A100 通过第一光隔离器A1001与上一级整车系统连接，电池采集模块LECU通过第三光隔 离器A1002与主控制器A100通过第二光隔离器连接。
主控制器A100上设置有RS232接口 ，主控制器A100通过RS232接口与监视计算 机连接。
主控制器包括型号为DS24JP604的中央处理器A1000、电池组总电压采样放大器 A121、电池组放电电流采样放大器A122、电池组充电电压采样放大器A123、电池组充 电电流采样放大器A124、电池组正极绝缘电阻检测器A125、电池组负极绝缘电阻检测 器A126、 1/0充电控制器Alll和I/0放电控制器A112。
电池组总电压采样放大器A12K电池组放电电流采样放大器A122、电池组充电电 压采样放大器A123、电池组充电电流采样放大器A124、电池组正极绝缘电阻监测器 A125和电池组负极绝缘电阻检测器A126同时与主控制器上中央处理器A1000连接；
I/O充电控制器Al 11和I/O放电控制器Al 12与主控制器上中央处理器A1000连接， I/O充电控制器Alll与充电继电器D10连接，I/O放电控制器A112与放电继电器C10 连接；
电池组正极、负极通过总电压传感器A131与电池组总电压采样放大器A121连接， 电池组电流线穿过总电流传感器A132与电池组放电电流采样放大器A122连接； 外接充电器电源通过充电电压传感器A133与电池组充电电压采样放大器A123连
接；
外接充电器电流线穿过充电电流传感器A134与电池组充电电流采样放大器A124 连接；
电池组正极通过光电继电器A135与电池组正极绝缘电阻检测放大器A125连接； 电池组负极通过光电继电器A136与电池组负极绝缘电阻检测放大器A126连接； 电池采集模块LECU包括型号为DS24JP604的CPU处理器BllOl，第三光电隔离 器B1901),第一电压隔离放大器B1201,第二电压隔离放大器B1501,光继电器 B1301—B1312，电压保持器B1601—B1612，平衡功率管B1701—B1712，温度传感器 B腿一B1812。CPU处理器B1101通过第三光电隔离器B1901与主控制器BMU上的中央处理器 A1000上第二光电隔离器连接，电池通过光电继电器B1301—B1312与第一电压隔离放 大器B1201连接，第一电压隔离放大器B1201与CPU处理器B1101上的A/D数模转换 器连接；
电池分别通过平衡功率管B1701—B1712和电压保持器B1601—B1612与第二电压 隔离放大器B1501连接，第二电压隔离放大器B1501与CPU处理器B1101上的D/A数 模转换器连接；
电池通过温度传感器B1801—B1812与CPU处理器B1101连接；
图一所示的是电动车电池管理系统BMS结构设计图，图二所示的是电动车电池管 理系统原理框图，它包括一个主控制器(BMU)， 8个电池采集模块(LECU)和上一级 整车系统组成。
为提高可靠性、便于检修系统采用模块化设计，12节单体电池组成一个电池采集 模块，电池采集模块由一个具CAN总线的微处理器组成的单片机进行管理，单片机对 本模块中的各个单体电池的电压、温度进行采样，然后发送给主控制器(BMU)，整个 电池组是由8个电池模块串联而成。
图三1、电池B1401—B1412两端(正、负极)到光电继电器B1301—B1312再通 过第一电压隔离放大器B1201送到电池采集模块LECU的CUP处理器上A/DO模数转 换，CPU中央处理器B1101读取到A/D模数转换器的数据，再通过计算得到每只电池 实际电压(其采样是采用分时方式进行的)，并将每个电池上的电压数字存放到相应存 贮器中。
2、 电池采集模块LECU的CUP处理器B1101经D/AO数模转换发送平衡控制电流 信号到第二电压隔离放大器通过电压保持器B1601—B1612，再控制平衡功率管 B1701—B1712，实现分流平衡。
3、 电池采集模块LECU的CUP处理器B1101发送(I2C)读取某个温度传感器信 号，温度传感器B1801—B1812得到信息后将向电池采集模块LECU的CUP处理器 B1101发送该电池温度信号，CPU中央处理器B1101将每个电池上的温度数字存放到相 应存贮器中。
4、 CPU中央处理器B1101通过对每节电池的电压采样后，根据电压差的情况以及 主控制器(BMU) A1000传送来的电池组中的单体电池最高电压和最低电压进行综合判 断、计算后得出平衡控制电压值，再通过D/A数模转换器、电压放大隔离器、电压保持器，去驱动平衡功率管，进行分流，使之电池逐渐达到平衡(对高电压的电池进行旁路 放电方式)。
由于电池采集模块LECU本身又是一个具有微处理器的单独的分管理系统，因此 电池采集模块LECU可根据参数对每个电池进行相应处理，如动态平衡，静态平衡，断 电保护等。
5、 当电池模块中某一个电池电压超过4,250V时，CPU中央处理器BllOl通过第 三光电隔离器B1901向主控制器A1000发出报警信号，同时主控制器(BMU) A1000 将自动切断充电回路，同时发信号给上一级整车系统。
6、 当电池模块中某一个电池电压低于2.700V时，CPU中央处理器BllOl通过第 三光电隔离器B1901向主控制器(BMU) A1000发出报警信号，同时主控制器(BMU) A1000将自动切断放电回路，同时发信号给上一级整车系统。
7、 当电池模块中某一个电池温度超过65'C， CPU中央处理器BllOl通过第三光 电隔离器B1卯1向主控制器(BMU)A1000发出报警信号，同时主控制器(BMU)AIOOO 将自动切断充电回路，同时发信号给上一级整车系统。
图四1、主控制器(BMU)中的参数包括了所有8个电池模块串联后总电压、放 电电流、电池充电电压、电池充电电流、电池组剩余容量、电池模块的正极绝缘电阻、 电池模块的负极绝缘电阻，7个电池组主要参数。当上一级整车系统传递来的参数通过 第一光电隔离器A1001到主控制器BMU后，主控制器BMU中中央处理器A1000通过 软件计算、分析并得到相应的控制参数，这些控制参数包括对电池组的充、放电电流大 小的控制，以及各种相应控制位的状态。
2、主控制器(BMU)中的中央处理器A1000是一个具有两个CAN总线输出的微 处理器为CPU的单片机，它是整个电池管理系统的核心部份，它一方面通过通信网络 接收电池采集模块(LECU) B1000-B8000传送的数据，另一方面向各个模块传送控制 命令，主控制器(BMU)中的中央控制器A1000还将各模块的数据进行处理分析后， 把整个电池系统的当前总电压，当前电流，当前剩余容量及工作状态传送上一级整车系 统，上一级整车系统通过这些数据来对整车进行相应控制。
3、主控制器(BMU)中的中央处理器(CPU) A1000是整个通信网络中转点，它 接收整车管理系统网络上发送来的数据信号，而同时接收各节点电池采集模块 (LECU) B1000-B8000发送的有关的电池组各电池的电压、温度等数据保存在内存 中，通过对这些数据的分析而产生相应的控制信号，包括电池模块的是否允许上强电，充、放电电流的大小，当前电池模块的工作状态，当前电池模块的容量，当前电池模 块的电压，当前电池模块的电流。
4、 主控制器(BMU)中的中央处理器A1000根据电池采集系统LECU发来的所 有电池的信息(电压、温度)通过比较，向电池采集系统LECU发送电池组中的单体 电池最高电压和最低电压
5、 主控制器(BMU)中的中央处理器A1000根据电池组的充、放电情况以及电 池采集系统LECU发来单体电池数据，综合计算处理得到当前剩余容量后，并发送给上 一级整车系统。
6、 主控制器(BMU)中的中央处理器A1000根据电池采集系统LECU发来的所 有电池的信息(电压、温度)进行分析判断后给上一级系统发送正常工作状态、 一级报 警、二级报警、三级报警。
7、 当电池管理系统通电后，主控器BMU能自动进行巡检，对电池巡检判断，对 内存进行读写，对I/0口进行自检，检査正确通过后给上一级整车系统发出一个自检通 过信号。
8、 电池组两端(电池正极、电池负极)送到总电压传感器A131 (霍尔电压传感 器)再通过电池组总电压采样放大器A121送到主控制器(BMU)中的中央处理器A1000 的A/D0模数转换器从而得到电池组总电压。
9、 电池组电流线穿过总电流传感器A132 (霍尔电流传感器)再通过电池组总电 流釆样放大器A122送到主控制器中的中央处理器A1000的A/D1模数转换器从而得到 电池组总电流。
10、 充电器电源两端(正、负极)到充电电压传感器A133 (霍尔电压传感器)再 通过电池组充电电压采样放大器A123送到主控制器(BMU)中的中央处理器A1000 的A/D2模数转换器从而得到充电器充电电压。
11、 充电器电流线穿过总电流传感器A134 (霍尔电流传感器)再通过电池组充电 电流采样放大器A124送到主控制器(BMU)中的中央处理器A1000的A/D3模数转换 器从而得到电池充电电流。
12、 电池组正极通过第十三光继电器A135到电池组正极绝缘电阻检测放大器 A125送到主控制器(BMU)中的中央处理器A1000的AD4模数转换器从而得到电池 组正极绝缘电阻。
13、 电池组负极通过第十四光继电器A136到电池组负极绝缘电阻检测放大器A126送到主控制器(BMU)中的中央处理器A1000的AD5模数转换从而得到电池组负极绝 缘电阻。
14、 1/0充电控制器A111控制充电继电器D10， 1/0放电控制器A112控制放电继 电器CIO。
图五中在本文通信系统上总共为两个节点主控制器BMU中的中央处理器(CPU) A1000与电池采集模块LECU —个节点，主控制器BMU中的中央处理器(CPU) A1000 与上一级整车系统一个节点，主控制器BMU通过相应软件来控制整个通信系统的通信。
1、 上一级整车系统与主控制器(BMU)之间的通信是双向的， 一方面主控制器 (BMU)将其中相关参数经第一光电隔离器A1001传递给上一级整车系统，另一方面
上一级整车系统将相应的控制参数通过第一光电隔离器A1001传送到主控制器(BMU) 中的中央处理器AlOOO的CAN1上。
2、 主控制器BMU与电池采集系统LECU之间的通信是双向的， 一方面电池采集 系统LECU将其中相关参数经第三光电隔离器A1901传递给主控制器上BMU 第二光电隔离器A1002,另一方面主控制器BMU通过软件对电池采集模块 LECU参数加以分析并产生相应的控制参数通过第二光电隔离器A1002传送电 池采集模块LECU上第三光电隔离器A1901 。
3、 电池采集模块LECU传递给主控制器BMU的参数是当前模块中每个单体电池 的当前电压，当前电池温度。
4、 主控制器BMU传递给电池采集模块LECU的参数，它包括了电池组中的单体 电池的最高和最底电压、平衡电压等。
5、 每个电池采集模块(LECU) B1000-B8000都是网络中的节点，且各个模块之间 互相独立，并不相互传送数据。
6、 主控制器BMU是一个以拥有CAN总线微处理器的单片机，它是整个电池管理 系统的核心部分，并且CAN1、 CAN2两个独立的CAN总线，CAN1用于上一 级整车系统与主控制器BMU、 CAN2用于主控制器BMU与电池采集模块
(LECU)之间通信，其通信均采用CAN总线2.0通信协议，。
7、 由于整个通讯网络是一个开放式的结构，我们有相应微机监控软件，随时可以 把任一台计算机联接RS232接口上，从而可以随时读取主控制器BMU中所有 数据，也可以更改预先设定的各种参数，这些参数如单体电池过压设定值， 单体电池欠压设定值，单体电池过流设定值，单体电池上限温度设定值，以上各种参数是保证整个电池组安全使用的重要依据。 图六中能量预测对本电池组或同类型同批号的电池进行充、放电实验，在不同 电流、不同温度下对电池以及电池组进行测试，然后对其数据进行回归得到其数据函数 和数据列表。记录下电池组在不同工作状态下的累计容量(充电累计容量、放电累计容 量)，初步计算出剩余容量(当充电充足时将对其充电累计容量、放电累计容量进行复 位处理)。
当整车系统处于静止状态时自动启动计时器计时，当整车系统开始工作时，将自动 计算出自耗容量(当充电充足时将对其自耗容量进行复位处理)。
当前电池容量=充电累计容量-放电累计容量-(自耗容量mAH/天*天数)
电池组平衡控制原理
1、 电池组预备充电时，由于每节电池的电压不尽一致，可能导致充电上升速率不 同。这时需要将所有的电池每个独立地放电到某一电压值(或预选电池系统中电压最低 的电池电压作为参考)。亦即在电池组既未充电，又未放电时，让所有电池电压平衡到 某一值。此过程我们称为静态平衡。
2、 电池组充电时，为了让每节电池都能保证在同一电压上均匀地充电(或预选电 池系统中电压最高的电池作为参考)，并且将这一电压逐步地上升到所预定的电压值。 此过程我们称之为动态平衡，如果在充电过程中出现意外情况，导致某一电池电压上升 到额定电压之外的某一值时，系统发出报警信号(如声、光、电等)，此现象称为过压 报警。
3、 当电池组放电时，系统中有一节电池其电压会最先降到放电极限电压值，此时 系统发出报警信号(如声、光、电等)，此现象称为欠压报警。
4、 静态平衡工作状态描述。主控制器BMU传送来的电池组中的最高电压和最低电 压综合判断、计算后，得出平衡控制电压值，再电池控制模块LECU的CUP处理器上 通过D/A数模转换、隔离放大器、保持器，去驱动平衡功率管，进行分流，使之电池电 压逐渐下降达到平衡
5、 动态平衡工作状态描述。当主控制器BMU接收到电池模块LECU中各单体电 池电压值后，取其中最高电压值通过总线发送到各电池模块LECU，使该电压值作为第 一个平衡点。此时进行充电时，低于该平衡电压值的单体电池充电到此电压，到达此电 压值的单体电池进入恒压充电状态，当单体电池充到饱和时，充电电流经由平衡功率管 旁路。当所有电池的电压到达第一个平衡点电压时，控制器BMU重新向各子系统发出第二个平衡点的新指令，使各节电池进入新的充电平衡，然后进入第三个、第四个、……
第几个，平衡工作状态，使系统电压充电到额定电压。
本管理系统特点
1. 本管理系统对串联电池个数可任意按12个模块组成(最大个数可以是16个，共192
单电池)，具有模块少便于控制、通信简单、方便、可靠。
2. 剩余容量SOC计算通过数据回归查表法和实际充、放容量差计算法综合考出剩余容 量，这样能比较精确预估出剩余容量。
3. 能在电池组在充电工作过程中进行充电平衡和不工作时进行静态平衡，同时提出充 电电流的控制参数。
4. 能对电池电压、温度检测并进行三级报警、保护。
5. 能对电池组进行绝缘电阻检测(正极、负极)及报警。
6. 具有系统自检功能
6. 系统具有实时检测和参数设置功能(电池上、下限电压和温度，模块编号设定等)。
7. 硬件设计上特点-
A、 信号传输部份与自动控制部份实施完全隔离，保证系统的可靠工作，且线路简 单控制方便。
B、 具有硬件自检
C、 非工作状态时单体电池自放电接近于零。
D、 自动控制部份工作电源由车用电池提供，并由系统进行控制
权利要求1. 一种电动汽车电池管理系统，其特征在于它包括上一级整车系统、主控制器和电池组，所述的电池组由两个以上电池模块串联而成，所述的电池模块由两个以上单体电池串联而成，所述的每个电池模块设置有电池采集模块，所述的电池组分别通过放电继电器和充电继电器与所述的整车电源系统连接，所述的主控制器通过第一光隔离器与所述的上一级整车系统连接，所述的电池采集模块通过第二光隔离器与所述的主控制器连接。
2. 根据权利要求l所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于所述的主控制器 上设置有RS232接口，所述的主控制器通过所述的RS232接口与监视计算机连接。
3. 根据权利要求l所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于所述的电池组由 8个以上电池模块串联而成，所述的电池模块由12个单体电池串联而成。
4. 根据权利要求l所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于所述的主控制器 包括管理系统中央处理器、电池组总电压采样放大器、电池组放电电流采样放大器、电 池组充电电压采样放大器、电池组充电电流采样放大器、电池组正极绝缘电阻检测器、 电池组负极绝缘电阻检测器、充电控制器和放电控制器。所述的电池组总电压采样放大 器、所述的电池组放电电流采样放大器、所述的电池组充电电压采样放大器、所述的电 池组充电电流采样放大器、所述的电池组正极绝缘电阻监测器和所述的电池组负极绝缘 电阻检测器同时与所述的主控制器的中央处理器连接，所述的充电控制器和所述的放电 控制器与所述主控制器的中央处理器连接，所述的充电控制器与所述的充电继电器连 接，所述的放电控制器与所述的放电继电器连接，所述的电池组通过总电压传感器与所 述的电池组总电压采样放大器连接，电池组电流线穿过所述的总电流传感器与所述的电 池组放电电流采样放大器连接，外接充电器电源通过所述的充电电压传感器与所述的电 池组充电电压采样放大器连接，外接充电器电流线穿过充电电流传感器与电池组充电电 流采样放大器连接，所述的电池组的正极通过第十三光电继电器与所述的电池组正极绝 缘电阻检测放大器连接，所述的电池组的负极通过第十四光电继电器与所述的电池组负 极绝缘电阻检测放大器连接。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池管理系统，其特征在于所述的电池采 集模块包括CPU处理器，所述的CPU处理器通过第三光电隔离器与所述的主控制器上第二光电隔离器连接，所述的电池通过光电继电器与第一电压放大隔离器连接，所述的 第一电压放大隔离器与所述的CPU处理器的A/D数模转换器连接，所述的电池分别通 过平衡功率管和电压保持器与所述的第二电压放大隔离器连接，所述的第二电压放大隔离器与所述的CPU处理器的D/A数模转换器连接，所述的电池通过温度传感器与所述 的CPU处理器连接。
专利摘要本实用新型公开了一种电动汽车电池管理系统，包括上一级整车系统、主控制器和电池组，电池组由两个以上电池模块串联而成，电池模块由两个以上单体电池串联而成，每个电池模块设置有电池采集模块，电池组分别通过放电继电器和充电继电器与整车电源系统连接，主控制器通过第一光隔离器与上一级整车系统连接，电池采集模块通过第二光隔离器与主控制器连接，其优点是电池管理系统采用一个主控制器(BMU)和下一级电池采集模块(LECU)组成，这样主控制器和下一级电池采集模块间简化了系统结构组成，系统的硬件成本上可以减少，同时还可以大大提高管理系统的可靠性。
文档编号B60K1/04GK201257887SQ20082016457
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月10日 优先权日2008年9月10日
发明者杰 刘, 单林永, 孙良武, 熊宗保 申请人:宁波拜特测控技术有限公司