[发明专利]电动汽车的电池管理系统智能充电方法及装置

说明书

技术领域

本发明公开一种电动汽车的电池管理系统智能充电方法，同时还提供了实现该方法的装置，属于新能源汽车电力管理技术领域。

背景技术

目前，现有电动汽车的电池管理系统主要具备以下功能：控制动力电池主回路继电器的通断，用来启动或关闭电机功率输出；估算当前电池荷电状态，为驾驶员提供能量信息保证续驶里程与行车安全；管理动力电池的充电回路，为电动汽车补充能量。传统的电池管理系统在管理动力电池的充电回路时，往往只在车载充电器与高压电池箱之间做了一个连接回路，没有充分考虑到当前电池箱的剩余电量，以及充电时间、充电电流、充电电压等参数。如果高压电池长时间处于这种盲充状态，不但效率低下，浪费电能，还会减少电池自身的寿命。此外，驾驶员对充电的过程也不了解，不能随时掌握当前充电的状态信息。更严重的是：如果电池长时间处于过充状态，会引起电池爆炸，一旦这种情况出现，后果不堪设想。传统的电池管理系统对这种情况往往无能为力。

发明内容

本发明公开一种电动汽车的电池管理系统智能充电方法，解决了传统的电池管理系统充电效率低，充电效果差的问题。

本发明还提供了实现该方法的充电装置，它会实时在电池充电过程中对充电电流、电压监控，并通过人机交互单元给驾驶员以状态提示。

本发明电动汽车的电池管理系统智能充电方法技术解决方案如下：

利用微控制器的通用输入/输出模块，读取电动汽车的充电开关信号，判断是否进入智能充电模式。进入智能充电模式后，微控制器先经驱动电路使能电池管理系统和车载充电器，同时微控制器的通信模块经电平转换后与整车控制器、电池管理系统和车载充电器的通信接口相连，读取与充电信息相关的报文，依据此充电信息调整充电参数，并由通信模块向电池管理系统和车载充电器通知此次充电信息。微控制器收到电池管理系统和车载充电器的信息回馈后，打开车载充电器与动力电池箱之间的充电回路，并通过通信模块向车载充电器发送充电命令。车载充电器收到充电命令后，把输入的交流电转换成高压直流电后为动力电池充电。同时微控制器将充电信息实时通过人机交互单元显示给驾驶员。然后微控制器再次读取充电信息，调整充电策略。

实现本发明所述方法的电池管理系统智能充电装置，其特征在于：

智能充电装置主要由微控制器(MCU－Micro Control Unit)、控制器局部网(CAN－Controller Area Network)收发器、充电开关检测电路、电池管理系统(BMS－Battery Management System)驱动电路、车载充电器驱动电路、充电继电器驱动电路和LCD显示屏构成。其中，MCU的通用输入/输出 (GPIO－General Purpose Input Output) 接口1配合充电开关检测电路对充电开关信号进行采集，判断是否进入智能充电模式。进入智能充电模式后，MCU的GPIO2经电池管理系统驱动电路使能BMS，GPIO3经车载充电器驱动电路使能车载充电器。同时，MCU的CAN通信模块1，经CAN收发器1电平转换后与整车控制器(VCU－Vehicle Control Unit)的CAN总线接口相连，读取与充电状态等报文。CAN通信模块2和CAN收发器2与BMS的CAN总线接口相连，读取与高压电池箱信息相关的报文。CAN通信模块3和CAN收发器3与车载充电器的CAN总线接口相连，读取与充电器充电参数相关的报文，以此计算本次充电的电流、电压参数。MCU会把计算的充电参数传送给BMS和车载充电器，在收到BMS和车载充电器的信息回馈后，由GPIO4配合充电继电器驱动电路，打开车载充电器与动力电池箱之间的充电回路，并向车载充电器发送充电命令。车载充电器收到充电命令后，把输入的交流电转换成高压直流电后为动力电池充电。最后，MCU将充电信息通过LCD显示屏实时显示给驾驶员。

本发明电动汽车的电池管理系统容错控制装置具体结构如下：

MCU的CAN通信模块1的信号接收管脚CAN_RXD1和信号发送管脚CAN_TXD1与CAN收发器1的信号接收管脚RXD和信号发送管脚TXD相连接，完成CAN总线的TTL电平传输；CAN收发器1的CANH端和CANL端与VCU的CAN总线接口CANH端和CANL端相连，完成CAN总线的差分电平传输，这样就实现了TTL电平与差分电平的转换。