专利名称：电动车电池的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及电动车电池技术的改进。
背景技术：
我国的锂动力电池目前虽然达到国际先皿平，然而通过几年的实际试用，我们 必须承认它还存在许多弱点。这也是目前铅酸动力电池仍然占据动力电池市场的主
要原因。虽然单体锂动力电池的循环^ii到1500紋右， 一经组合成电池组舰
时，就会产生循环寿命短的情况。我们知道，锂动力电池所以能够成为动力是需要 几十只甚至上百只的电池串并联组织起来，才能达到电动车所需要的功率，少量电 池的功率根本不可能满足电动车动力的需要。那么几十只上百只的电池串并联组织 起来以后，在电动车运行使用时，由于单体电池性能上参差不齐，使电池组的^ffl 寿命受多种因素的影响而降低。由于几十只、上百只的电池组、电压、容量、内阻 的差异是客观存在的，所以出现了电动车用锂动力电池组的寿命受到影响的问题。 这是关系到锂动力电池能否涉入电动车领域的重大问题，也是锂动力电池这一概念 物质生死存亡的问题。人们在研究搜寻到这一问题的症结以后，将锂动力电池的循 环^寿命寄托到智能M控管理锂动力电池组的希望上。目前国内电动车电池的 检测装置解决不了能量均衡问题，,就使电池的1M寿命和稳定性受到威胁。
发明内容
本发明就是针对战问题，鹏一种对电池组过充、过放、过、舰行保护，对电 池组单体能量进行均衡处理，对电池组电池单体故障进行诊断、修复、预警功能的 电动车电池的检测装置。
本发明采用如下技术方案本发明包,成电路DSP，其结构要点集电路DSP分别通过电阻、三级管分别同电池相连。
为使锂离子电池组工作更安全可靠，在其充电时，采用"分步式"充电方式即为
先恒流后恒压(先以恒流方式充电，当电池达到恒压值后即平均每只电池电压4.2V
时，转入恒压充电)。采用这种充电方式的主要原因是在恒流充电过程中，电池组 中的每一单体电池都有可倉^5i4.2V,当其超过4.2V时电池就有可能损坏甚至爆炸; 而如果电池组中某节电池电压达到恒压值后就停止充电，将会导致电池组中各单体 电池的容量差异越来越大，这样也会损坏电池，减少其寿命。因此，在锂离子充电 过程中应采用先恒流后恒压。而实现此种充电方式的环节就是均充保护模块。电池 组中每一单体电池都配有均充保护模块，当某节电池电压达到恒压值时利用均充保
护模块分掉部分电流，以保持恒压直到整组电池电ffi&到恒压值，并充满电池为止。 皿是锂离子电池均充^4分配模块的主要工作原理。
电动车用的电池使用中其性能发挥得如何，除与电池模块自身性能有关外，与其 应用的电池能量管理系统的功能有着密切的关系，尤其是电池模块质量不太理想的 ^#下，应用功能完备的电池能量管理系统其作用就更加突出。借助电池能量管理 系统的正常工作会使电池模块的性能得以充分发挥，减少电池模块故障，延长电池 模块的使用寿命，增加电动车的使用安全感。本产品主要用来对锂动力电池组的智 能管理，其用途舰电池组过充、过放、过舰行保护，对电池组单体能量进行均 衡处理，对电池组电池单体故障进行诊断、修复、预警，从而来提高锂电池的^ 安全性，延长电池组使用寿命。因此，电动车电池能量管理系统的应用备受电动车 设计者和使用者的重视。
本发明的有益效果
1、 嵌入式Dsp处理器，适^m算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等
较多的运算处理，其集成度高，外围器件少，运算速度快，从而提高了产品的可靠 性和抗干扰性。
2、 采用先进的大规模集成电路FPGA设计，能更加快速、准确、稳定地执行管理控制程序。
3、 采用CAN总线技术实现了装置的分布式管理，实现了能量回馈的控制策略。
4、 采用神经网络和模糊控制，实现自学习管理方式，使电池组的能量均衡控制 轻松实现。
5、 应用了^A式实时操作系统使电池组电池单体进行自诊断、自修复工作。
6、 ID识别模糊于电池组数据库管理、防伪。
.-
图l是本发明的电气原理图。
具体实施例方式
本发明包m成电路DSP,集电路DSP分别通过电阻、三级管分别同电池相连。 为使锂离子电池组工作更安全可靠，在其充电时，采用"分步式"充电方式即为 先直流后恒压(先以恒流方式充电，当电池达到恒压值后即平均每只电池电压4.2V 时，转入恒压充电)。采用这种充电方式的主要原因是在恒流充电过程中，电池组 中的每一单体电池都有可能超过4.2V，当其皿4.2V时电池就有可能损坏甚至爆炸； 而如果电池组中某节电池电压达到恒压^就停止充电，将会导致电池组中各单体 电池的容量差异舰越大，这样也会损坏电池，减少其寿命。因此，在锂离子充电 过程中应采用先恒流后恒压。而实现此种充电方式的环节就是均充保护模块。电池 组中每一单体电池都配有均充保护模块，当某节电池电压达到恒压值时利用均充保 护模块分掉部分电流，以保持恒压mf鹏组电池电JBi到恒压值，并充满电池为止。 i^是锂离子电池均充能量分配模块的主要工作原理。
电动车用的电池使用中其性能发挥得如何，除与电池模块自身性能有关外，与其 应用的电池能量管理系统的功能有着密切的关系，尤其是电池模,量不太理想的 ^下，应用功能完备的电池能量管理系统其作用就更加突出。借助电池能量管理 系统的正常工作会使电池模块的性能得以充分发挥，减少电池模块故障，延长电池 模块的^ ^,增加电动车的使用安全感。本产品主要用自锂动力电池组的智能管理，其用途是对电池组过充、过放、过流进行保护，对电池组单体能量进行均 衡处理，对电池组电池单体故障进行诊断、修复、预警，从而来提高锂电池的舰 安全性，延长电池组鹏寿命。因此，电动车电池能量管理系统的应用备受电动车 设计者和使用者的重视。
电池组E1、 E2、 E3、 E4......Ei分别ffliiH极管Tl、 T2、 T3……Ti、电阻R1、
R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9......R3i+1、 R3i+2、 R3i+3同集成电路DSP相连；
电池组E的充电量差额，通过集成电路DSP发出信号至相应的DA，打开三级管T进 行反充电。
该系统的核心部分为全数字DSP处理器，主要功能是数据处理、功能管理和自学 习、自适M模糊控制。
均充能量分配模块是旨系统的关键部分，它主要是针对由于单体电池容量不一 致所导致的能量分散这一问皿行會糧再分配，从而实m每一单体电池均衡充电。
数据采,块主要由电压测量、M^传S^和相应的A/D转换器组成，它的主要 作用是采集电池在充放电过程中的电压、电流和皿等数据。
，模块在电池相关参数偏离正常指标时，会自动切断回路。
充电状态监控模块是由一系列监控单元舰包括对充电电流、充电电压和充电容 量等的监控，主要是在电池充电过程中对电 行保护，避免电池过充导致损坏。
电池修复模块是电M行自诊断、自修复工作的环节，它执行核心模块的各种修 复指令，对电舰行充电、放电、均充、均放等措施，是该系统的重要环节之一。
信息存贮模块，它用于各种关键数据的存贮。
通信模块用于充电机和电动助力车控制系统的数据交流、数据保存和数据处理等。
剩余容量显示模块,及时、准确、真实地显示电池组的荷电量(相当于汽车的 油表)，以及m^t^行的里程。
故障报警模块是在电池出旨常状态时进行报警，主要是^MJ1、过流、过温、过放和过充等状态下进行报警。
ID识别模块用于电池组数据库管理、防伪。
上述所有模块的最终功效就是保证电池组在舰情况下都能正常工作。而对外部 来讲，电池组的原有性能指标是不变的，也就是增加了电池管理系统后，与不增加 管理系统的电池一样使用。
结合
一次动作过程
当电池组充电时，通过开关管的通断一次，就将两节相差很大的电鹏行平衡， 其原理就M3i先进控制算法实现f嬉回馈，使其驢平衡。假如E2电压高，E4电 压低，ffl3i DSP的神经网络算法，同时打开T2、 T3，对E4反充电，直至两者平衡为 止，在此期间停止其它电池充电。
权利要求
1、电动车电池的检测装置，包括集成电路DSP，其特征在于集电路DSP分别通过电阻、三级管分别同电池相连。
2、 根据权利要求1所述的电动车电池的检测装置，其特征在于集成电路 DSP包括均充能量分配模块、数据采集模块、保护模块、充电状态监控模块、 电池修复模块、信息存贮模块、通信模块、剩余容量显示模块、故障报警模块、 ID识别模块。
全文摘要
电动车电池的检测装置是涉及电动车电池技术的改进。本发明就是提供一种对电池组过充、过放、过流进行保护，对电池组单体能量进行均衡处理，对电池组电池单体故障进行诊断、修复、预警功能的电动车电池的检测装置。本发明包括集成电路DSP，其结构要点集电路DSP分别通过电阻、三极管分别同电池相连。
文档编号H02J7/00GK101435854SQ20071015809
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者段春明 申请人:沈阳昂立信息技术有限公司