一种车载电池、电池管理系统及方法与流程

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种车载电池、电池管理系统及方法。

背景技术：

随着高科技及其产业的迅速发展，大存储容量的电池组能源系统已经越来越被人们所重视，在很多领域中都得到广泛地应用，如在汽车产业发展的新方向、新热点——电动汽车及混合动力车的研究及产业化中，将作为车载能源的主要供给者。

蓄电池组是由一定数量的单体电池串联组成的，它可以进行百次至千次的充放电；在使用中必须注意其各个单体电池的各种特性、电池温度、电池的剩余电量及总电流等参数，因为这些参数直接影响电池的使用寿命，必须做到优化运行和有效监控，防止电池出现过充、过放及温度过高等问题，从而延长电池的使用寿命和降低成本，特别是提高电池的可靠性。可以把给电池组配套的电子、控制及数字技术称为数字“电池电子技术”。同样在汽车的电子、数字技术中，已经使用多个cpu完成各种参数、功能的控制问题，考虑汽车的安全性，运行必须十分可靠，于是发展了并联的独立多个系统结构，再由现场总线联接，组成统一的大系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车载电池、电池管理系统及方法，具有智能化程度高、结构简单和安全性高的优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种车载电池，所述电池包括：包括电池组、传感器组、控制装置以及灭火装置；所述传感器组设置于电池组上信号连接于控制装置；所述控制装置信号连接于灭火装置。

进一步的，所述传感器组包括：温度感应器、烟雾感应器、电弧传感器以及压力感应器，所述的温度感应器、烟雾感应器、光电感应器以及压力感应器均固定在电池组上。

进一步的，所述灭火装置包括：所述的包括灭火泡沫储存罐，所述的灭火泡沫储存罐的喷口处安装有控制阀门，所述的灭火泡沫储存罐安装在车载电池旁且喷口正对着车载电池，所述的灭火泡沫储存罐内充有高压灭火泡沫，所述控制阀门信号连接于控制装置。

进一步的，所述的灭火泡沫储存罐的共有5个，围绕电池组排列，呈环绕状。

一种车载电池的电池管理系统，所述系统包括：用于对系统进行充电均衡的均衡充电模块；用于采集系统实时状态数据信息的数据采集模块；用于对电量进行估算的电量估算模块；用于显示系统实时状态数据信息的测量显示管理模块；用于对车辆整体进行控制的整车控制模块；用于驱动各个模块运行的驱动控制模块；以及内部总线和外部总线组成的总线系统；所述均衡充电模块、数据采集模块和电量估算模块分别信号连接于内部总线；所述驱动控制模块、测量显示管理模块和整车控制模块分别信号连接于外部总线。

进一步的，所述电量估算模块包括：用于建立电池原始模型的电池模型单元、积分器、对放电率进行补偿的放电率补偿单元、自放电补偿单元和对容量老化进行补偿的容量老化补偿单元、对温度进行补偿的温度补偿单元和对电池电量进行估算的电池电量估算单元；所述电池模型单元信号连接于积分器；所述电池电量估算单元分别信号连接于自放电补偿单元、容量老化补偿单元、放电率补偿单元和温度补偿单元。

进一步的，所述数据采集模块包括：电压传感器、温度传感器、电流传感器和模数转换器；所述电压传感器、温度传感器和电流传感器分别信号连接于模数转换器；所述模数转换器信号连接于测量显示管理系统。

进一步的，所述测量显示管理系统包括：存储设备、微控制单元、液晶显示器、实时钟、串口通信、终端控制器、键盘和中断控制器；所述微控制单元分别信号连接于存储设备、液晶显示器、实时钟、串口通信、中断控制器和键盘；所述中断控制器通过总线控制器接入总线系统。

进一步的，所述总线系统包括：设置有总线两端的两个阻值相同的电阻r1和电阻r2、以及各个子节点；所述子节点包括两种类型，分别为：数据收发子节点和主机子节点；所述数据收发子节点包括：总线收发器、总线控制器和单片机；所述主机子节点包括：总是总线接口卡和上位机；所述总线收发器信号连接于总线控制器；所述总线控制器信号连接于单片机；所述总线接收卡信号连接于上位机；所述总线接收卡和所述总线收发器分别接入总线连接线。

一种车载电池的电池管理系统的管理方法，所述总线系统初始化方法包括以下步骤：

步骤1：初始化；

步骤2：关闭中断源，进入复位模式

步骤3：设置时钟分频和总线速率；

步骤4：定义验收屏蔽码，确定输出驱动方式；

步骤5：恢复普通模式，开启中断源，配置结束。

本发明的有益效果如下：

采用以上技术方案，本发明产生了以下有益效果：

1、结构简单：本发明的车载电池，结构简单，进一步降低了制造和使用的成本。

2、智能化程度高：本发明的车载电池，通过更为智能的电池管理系统进行管理，智能化程度高。

3、安全性高：本发明的车载电池通过实时监控，可以在电池出现故障的情况下，进行灭火，安全新高。

附图说明

图1为本发明的车载电池的结构示意图。

图2为本发明的一种车载电池的电池管理系统的结构示意图。

其中：1-灭火装置，2-温度传感器，3-烟雾传感器，4-电弧传感器，5-压力传感器，6-控制装置。

具体实施例

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1：

如图1所示，一种车载电池，所述电池包括：包括电池组、传感器组、控制装置以及灭火装置；所述传感器组设置于电池组上信号连接于控制装置；所述控制装置信号连接于灭火装置。

进一步的，所述传感器组包括：温度感应器、烟雾感应器、电弧传感器以及压力感应器，所述的温度感应器、烟雾感应器、光电感应器以及压力感应器均固定在电池组上。

进一步的，所述灭火装置包括：所述的包括灭火泡沫储存罐，所述的灭火泡沫储存罐的喷口处安装有控制阀门，所述的灭火泡沫储存罐安装在车载电池旁且喷口正对着车载电池，所述的灭火泡沫储存罐内充有高压灭火泡沫，所述控制阀门信号连接于控制装置。

进一步的，所述的灭火泡沫储存罐的共有5个，围绕电池组排列，呈环绕状。

实施例2：

如图2所示，一种车载电池的电池管理系统，所述系统包括：用于对系统进行充电均衡的均衡充电模块；用于采集系统实时状态数据信息的数据采集模块；用于对电量进行估算的电量估算模块；用于显示系统实时状态数据信息的测量显示管理模块；用于对车辆整体进行控制的整车控制模块；用于驱动各个模块运行的驱动控制模块；以及内部总线和外部总线组成的总线系统；所述均衡充电模块、数据采集模块和电量估算模块分别信号连接于内部总线；所述驱动控制模块、测量显示管理模块和整车控制模块分别信号连接于外部总线。

进一步的，所述电量估算模块包括：用于建立电池原始模型的电池模型单元、积分器、对放电率进行补偿的放电率补偿单元、自放电补偿单元和对容量老化进行补偿的容量老化补偿单元、对温度进行补偿的温度补偿单元和对电池电量进行估算的电池电量估算单元；所述电池模型单元信号连接于积分器；所述电池电量估算单元分别信号连接于自放电补偿单元、容量老化补偿单元、放电率补偿单元和温度补偿单元。

进一步的，所述数据采集模块包括：电压传感器、温度传感器、电流传感器和模数转换器；所述电压传感器、温度传感器和电流传感器分别信号连接于模数转换器；所述模数转换器信号连接于测量显示管理系统。

进一步的，所述测量显示管理系统包括：存储设备、微控制单元、液晶显示器、实时钟、串口通信、终端控制器、键盘和中断控制器；所述微控制单元分别信号连接于存储设备、液晶显示器、实时钟、串口通信、中断控制器和键盘；所述中断控制器通过总线控制器接入总线系统。

进一步的，所述总线系统包括：设置有总线两端的两个阻值相同的电阻r1和电阻r2、以及各个子节点；所述子节点包括两种类型，分别为：数据收发子节点和主机子节点；所述数据收发子节点包括：总线收发器、总线控制器和单片机；所述主机子节点包括：总是总线接口卡和上位机；所述总线收发器信号连接于总线控制器；所述总线控制器信号连接于单片机；所述总线接收卡信号连接于上位机；所述总线接收卡和所述总线收发器分别接入总线连接线。

实施例3：

一种车载电池的电池管理系统的管理方法，所述总线系统初始化方法包括以下步骤：

步骤1：初始化；

步骤2：关闭中断源，进入复位模式

步骤3：设置时钟分频和总线速率；

步骤4：定义验收屏蔽码，确定输出驱动方式；

步骤5：恢复普通模式，开启中断源，配置结束。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。