48V镍氢电池管理系统的制作方法

本发明涉及一种48v镍氢电池管理系统。

背景技术：

轨道车辆用辅助蓄电池运用最为广泛的是铅酸蓄电池、镍镉碱性电池，其中镍镉蓄电池能量密度低、含重金属污染且有严重的记忆效应，镍镉电池安全性不强且能量密度低，导致相同电量要求下，其体积和重量大，需定期维护，维护成本较高。而镍氢电池作为一种二次电池，具有长寿命、无污染、能量密度相对较高以及使用温度范围宽等特点，目前已逐渐应用于轨道交通领域。为了使镍氢电池更加合理、安全、长寿命地应用于轨道交通领域，镍氢电池需要配备管理系统。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种设计简单、安全可靠、可延长电池使用寿命的48v镍氢电池管理系统。

本发明通过以下方案实现：

一种48v镍氢电池管理系统，包括微处理器、继电器驱动模块、电源电路、电池电流采集模块、电池总电压采集模块、电池模块电压采集模块、电池温度采集模块、隔离can通讯接口模块和数据存储模块；

所述微处理器分别与继电器驱动模块、电池电流采集模块、电池总电压采集模块、电池模块电压采集模块、电池温度采集模块、隔离can通讯接口模块、数据存储模块相连接，所述微处理器用于接收电池电流采集模块、电池总电压采集模块、电池模块电压采集模块、电池温度采集模块传输的相关数据并对相关数据进行处理分析，将处理分析后的数据传输至数据存储模块中进行存储，同时根据处理分析后的数据控制继电器驱动模块的工作与否及通过隔离can通讯端口模块将相关数据传输至外部带can的相关联电子部件；外部带can的相关联电子部件包括显示屏、整车控制单元、充电机和电脑等；数据存储模块存储的数据包括48v镍氢电池的当前温度、电池模块电压、总电压、电流、带电量、可使用功率、故障判断、寿命等参数；

所述电源电路用于将48v镍氢电池提供的电源电压进行转化后提供给微处理器、继电器驱动模块、电池电流采集模块、电池总电压采集模块、电池模块电压采集模块、电池温度采集模块、隔离can通讯接口模块和数据存储模块；

所述继电器驱动模块用于接收微处理器发送的数据并相应控制48v镍氢电池的继电器的打开与闭合；

所述隔离can通讯端口模块与外部带can的相关联电子部件相连接，隔离can通讯端口模块用于将微处理器传输的相关数据传输至外部带can的相关联电子部件；

所述电池电流采集模块与48v镍氢电池的霍尔传感器相连接，所述电池电流采集模块用于采集48v镍氢电池的电流数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器；

所述电池总电压采集模块用于采集48v镍氢电池的总电压数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器；

所述电池模块电压采集模块用于采集48v镍氢电池中各电池模块电压数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器；

所述电池温度采集模块用于采集48v镍氢电池中各温度采集点上的温度传感器检测到的温度数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器。

进一步地，48v镍氢电池管理系统还包括电平信号输入端口，所述电平信号输入端口与微处理器相连接，电平信号通过电平信号输入端口输入至微处理器，微处理器可根据输入的电平信号进行相应动作。电平信号包括外部带can的相关联电子部件输送的电平信号，微处理器根据输入的电平信号进行的相应动作包括控制继电器驱动模块工作或传输数据到电脑等等。

所述隔离can通讯端口模块与微处理器之间通过异步通讯信号线相连接，所述隔离can通讯端口模块与外部带can的相关联电子部件之间通过屏蔽双绞线相连接。隔离can通讯端口模块的设置，可起到隔离抗干扰的作用，使得微处理器与外部带can的相关联电子部件之间的数据传输更为准确，提高电池管理系统的安全性。

本发明的48v镍氢电池管理系统，设计简单，采用集中式设计，架构简单，体积小，成本低，可由48v镍氢电池直接供电，无需外部电源转换供电，简化了外围设计，节约了外部成本；can通讯采用隔离通讯方式，抗干扰性强，保证了系统的隔离安全。使用本发明的48v镍氢电池管理系统对48v镍氢电池进行管理，可以保证电池soc维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，延长48v镍氢电池的使用寿命，微处理器根据接收到的电池电流、温度、电压数据以及不同温度下其电池的功率特性并结合前、中、后期电池的输出特性预判电池模组的健康状态，智能监控检测电池，掌握电池的健康状态，使电池系统的更稳定可靠性数据存储模块中存储的数据为技术人员离线分析提供了依据。

附图说明

图1为实施例1中48v镍氢电池管理系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种48v镍氢电池管理系统，包括微处理器mcu1、继电器驱动模块2、电源电路3、电池电流采集模块4、电池总电压采集模块5、电池模块电压采集模块6、电池温度采集模块7、隔离can通讯接口模块8、数据存储模块9和电平信号输入端口10；

微处理器mcu1分别与继电器驱动模块2、电池电流采集模块4、电池总电压采集模块5、电池模块电压采集模块6、电池温度采集模块7、隔离can通讯接口模块8、数据存储模块9相连接，微处理器1用于接收电池电流采集模块4、电池总电压采集模块5、电池模块电压采集模块6、电池温度采集模块7传输的相关数据并对相关数据进行处理分析，将处理分析后的数据传输至数据存储模块9中进行存储，同时根据处理分析后的数据控制继电器驱动模块2的工作与否及通过隔离can通讯端口模块8将相关数据传输至外部带can的相关联电子部件11，外部带can的相关联电子部件11包括显示屏、整车控制单元、充电机和电脑等；

电源电路3用于将48v镍氢电池12提供的电源电压进行转化后提供给微处理器1、继电器驱动模块2、电池电流采集模块4、电池总电压采集模块5、电池模块电压采集模块6、电池温度采集模块7、隔离can通讯接口模块8和数据存储模块9；

继电器驱动模块2用于接收微处理器1发送的数据并相应控制48v镍氢电池12的继电器121的打开与闭合；

隔离can通讯端口模块8与外部带can的相关联电子部件11相连接，隔离can通讯端口模块8用于将微处理器1传输的相关数据传输至外部带can的相关联电子部件11；

电池电流采集模块4与48v镍氢电池12的霍尔传感器122相连接，电池电流采集模块4用于采集48v镍氢电池12的电流数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器1；

电池总电压采集模块5用于采集48v镍氢电池12的总电压数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器1；

电池模块电压采集模块6用于采集48v镍氢电池12中各电池模块电压数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器1；

电池温度采集模块7用于采集48v镍氢电池12中各温度采集点上的温度传感器检测到的温度数据并将采集到的数据经转换处理后传输至微处理器1；

电平信号输入端口10与微处理器1相连接，电平信号通过电平信号输入端口10输入至微处理器1，微处理器1可根据输入的电平信号进行相应动作。电平信号包括外部带can的相关联电子部件输送的电平信号，微处理器根据输入的电平信号进行的相应动作包括控制继电器驱动模块工作或传输数据到电脑等等；

隔离can通讯端口模块8与微处理器1之间通过异步通讯信号线相连接，隔离can通讯端口模块8与外部带can的相关联电子部件11之间通过屏蔽双绞线相连接。

实施例2

一种48v镍氢电池管理系统，其结构与实施例1中的48v镍氢电池管理系统的结构相类似，其不同之处在于：48v镍氢电池管理系统中未设置电平信号输入端口。