一种混合动力车载锂电池管理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电源技术领域，涉及电池管理方向，具体涉及一种混合动力车载锂电池管理装置。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，信息化建设也越来越快，从汽油作为动力的汽车慢慢的想混合动力车转变，最终会采用纯电动汽车。这样不仅缓解能源的消耗，而且还保护了环境;但是锂电池在加热、过充、过放电流、挤压、振动等条件下可能导致电池寿命的缩短以致损坏，还可能发生起火爆炸事件，因此安全性问题成为纯动力和混合动力汽车商业化的主要制约因素;从电动汽车的使用过程中发现，单个电池的寿命远比电动汽车中电池组的使用寿命长，研究表明这是因为单体电池处在不均衡的状态中，充放电过程不均衡，而不断重复的充放电过程加剧了单体电池的不均衡现象，引起单体寿命的缩短，导致所在的电池的寿命缩短，从而使整个电池系统的寿命缩短;这样对于锂电池的管理就非常重要，这不仅影响着锂电池的使用寿命，而且还影响汽车的性能；目前市场上和一些汽车公司做出了许多的锂电池管理系统，但是功能比较单一，人机交互程度不高。有些偏向于电池充放电、剩余电量(SOC)的估算;有些偏向于电池均衡、热管理及性能评估，在锂电池均衡、性能评估方面比较薄弱，而且市场上的电池管理系统价格昂贵，对锂电池的管理效率不高。
【发明内容】
[0003]根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种混合动力车载锂电池管理装置，通过设置电池参数采集系统，优化人机交互界面系统，解决了现有技术中锂电池管理系统功能比较单一，人机交互程度不高的问题，具有功能丰富、人机交互程度高德优点，增强电池均衡和剩余电量的估算，智能程度高。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种混合动力车载锂电池管理装置，所述混合动力车载锂电池管理装置包括STM32处理器、电池参数采集系统、充放电系统、人机交互界面系统、散热系统和报警电路，电池参数采集系统和充放电系统连接在混合动力车载锂电池的电池组上用来检测电池组状态，STM32处理器的输入端连接电池参数采集系统和充放电系统，STM32处理器的输出端连接人机交互界面系统、散热系统和报警电路。
[0005]上述装置中，所述电池参数采集系统包括电池监测模块，电池监测模块包括8个电量检测子模块，电量检测子模块同时与电池组中设有的8个单体组相连接，每个单体组包括6个单体，每个单体组分别连接有电量检测子模块，电量检测子模块均连接到STM32处理器并控制电量检测子模块的工作。所述电池监测模块采用的是电池管理芯片AD7280，电量检测子模块采用的是电池电量计芯片DS2788，电池监测模块中包括多个由电阻和MOS管组成的均衡充电电路。所述电池监测模块中的8个电量检测子模块通过菊花链相连，同时连接检测48块单体用来采集单体的电压、温度信息数据。所述充放电系统包括双向DC-DC模块、第一电流检测模块、第二电流检测模块和继电器切换模块，第一电流检测模块连接在电池组上，第一电流检测模块连接STM32处理器并发送检测到的电池组数据到STM32处理器，继电器切换模块连接第一电流检测模块、第二电流检测模块和STM32处理器，STM32处理器连接双向DC-DC模块和第二电流检测模块。所述人机交互界面系统包括整车控制器、CAN总线模块和车载显示器，STM32处理器连接CAN总线模块，CAN总线模块连接整车控制器，整车控制器连接车载显示器。所述散热系统包括多点温度检测模块和散热电路，多点温度检测模块连接在电池组上并采集电池组的温度信息，STM32处理器连接多点温度检测模块并接收多点温度检测模块的检测信息，多点温度检测模块连接散热电路。所述混合动力车载锂电池管理装置还包括远程控制终端，远程控制终端连接人机交互界面系统。所述远程控制终端包括WIFI无线模块、无线路由器、中央服务器、控制终端和智能手机，人机交互界面系统连接WIFI无线模块并通过WIFI无线模块传送数据信息，无线路由器连接WIFI无线模块并接收数据信息，无线路由器与中央服务器连接，中央服务器连接控制终端并将信息传送至控制终端，控制终端把故障信息通过网路传送给智能手机。
[0006]本实用新型有益效果是:本实用新型旨在提供一种混合机动车载锂电池的的管理装置，主要用于目前混合动力车和纯动力车的锂电池管理，通过车载显示器可以实时显示电池的各项参数以及电路的参数，还有报警装置对故障及时预警，提高了锂电池充放电和使用时的安全性，提高了电池使用寿命和效率，而且成本低，具有很好的市场前景。
[0007]本实用新型所发明的锂电池管理系统，最多能够同时对48节电池单体在充放电时，对电池的信号进行采集，并且还有剩余电量(SOC)检测以及对过压、欠压、过流、过温等现象进行报警，还能在人机界面进行显示各项参数，并且人能通过界面可以设置电池的各项参数的预警值。
【附图说明】
[0008]下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0009]图1是本实用新型的【具体实施方式】的混合动力车载锂电池管理装置的原理框图。
[0010]图2是本实用新型的【具体实施方式】的电池参数采集系统的结构框图。
[0011]图3是本实用新型的【具体实施方式】的剩余电量采集的电路原理图。
[0012]图4是本实用新型的【具体实施方式】的电池监测模块中采集电池信息的电路原理图。
[0013]图5是本实用新型的【具体实施方式】的充放电系统的原理框图。
[0014]图6是本实用新型的【具体实施方式】的双向DC-DC模块的电路原理图。
[0015]图7是本实用新型的【具体实施方式】的远程控制终端的原理框图。
具体实施方案:
[0016]下面对照说明书附图，通过对实施例的描述，本实用新型的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0017]一种混合动力车载锂电池管理装置，其原理框图如图1所示，装置包括STM32处理器、电池参数采集系统、充放电系统、人机交互界面系统、散热系统和报警电路，电池参数采集系统和充放电系统连接在混合动力车载锂电池的电池组上用来检测电池组状态，STM32处理器的输入端连接电池参数采集系统和充放电系统，STM32处理器的输出端连接人机交互界面系统、散热系统和报警电路。管理装置中，电池参数采集系统采集电池组的信息，通过充放电系统对电池组进行充放电，通过人机交互界面系统的CAN总线模块把信息传给人机交互界面系统显示出来，散热系统连接电池组检测电池组的温度并根据STM32处理器驱动散热电路进行降温，报警电路用于对过压、欠压、温度过高、过流等现象进行预警。STM32处理器都是以STM32单片机为核心的处理器，为了叙述方便做以区分，STM32单片机是一种成本较低应用广泛的32位单片机，其功能强大性价比高;本实用新型中STM32处理器是电池管理系统的控制核心，用来驱动控制与其连接的各模块。
[0018]电池参数采集系统的结构框图如图2所示，电池参数采集系统包括电池监测模块，电池监测模块包括8个电量检测子模块，电量检测子模块同时与电池组中设有的8个单体组相连接，每个单体组包括6个单体，每个单体组分别连接有电量检测子模块，电量检测子模块均连接到STM32处理器并控制电量检测子模块的工作。电池监测模块的8个电量检测子模块通过菊花链相连，总共能够同时对48块单体进行检测，各个子模块再与单体相连，采集所述单体电压、温度信息，通过均衡电路可实现对电池的均衡充电。电池监测模块采用的是电池管理芯片AD7280，电量检测子模块采用的是电池电量计芯片DS2788，电池监测模块中包括多个由电阻和MOS管组成的均衡充电电路。
[0019]电池监测模块的电路原理图如图3和图4所示，电量检测子模块以DS2788作为采集剩余电量的主芯片，如图3所示，整个电路通过PK+和PK-进行供电，正极和负极与电池两端进行连接，STM32处理器通过单总线从DATA 口读取数据。首先需要通过厂家提供的DS2788上位机将充满的一节电池进行完全放电记录下单体电池的总电量，然后就用STM32处理器通过单总线读取剩余电量。
[0020]如图4所示，电池监测模块中采集电池信息的原理图，电池监测模块由电源管理芯片AD728作为主芯片，VINO至VIN6引脚间每相邻两个之间可放一节锂电池，通过R37、R43、R41、Q11构成其均衡充电电路，同过CBl引脚控制MOS管Ql I的栅极的通断，来控制电池的均衡充电。如上所述，电池监测模块中设有多个均衡电路，CB2至CB6也是同样的控制方式，后面的电路都是在第一级的基础上叠加相同的电路，总共六路电池接口；1?4、1?6、1?8、1?10、1?11、R13这六个热敏电阻分别放在六块单体电池上，通过电池上的温度变化，使热敏电阻阻值发生变化，AD7280通过变化热敏电阻阻值导致引脚的电压不同计算出温度大小，采集到单体温度信息。进一步的，实际上需要用8个类似的电路进行级联，通过ALERTH1、SDIH1、/CNVSTH1、SDOH1、SCLKH1、/CSH1、/PDHI这几个引脚分别与后级的ALERT、SD1、/CNVST、SDO、SCLK、/CS、/PD引脚相连形成菊花链，单片机通过菊花链，对AD7280电池检测系统进行写命令和读取数据。
[0021 ]如图5所示，充放电系统包括双向DC-DC模块、第一电流检测模块、第二电流检测模块和继电器切换模块，第一电流检测模块连接在电池组上检测电池组的状态，第一电流检测模块连接STM32处理器并发送检测到的电池组数据到STM32处理器，继电器切换模块连接第一电流检测模块、第二电流检测模块和STM32处理器，STM32处理器连接双向DC-DC模块和第二电