[发明专利]一种电动汽车分布式电池管理系统

说明书

技术领域

本发明属于新能源汽车电池系统领域，尤其涉及一种分布式电池管理架构。

背景技术

进入21世纪，能源急剧下降，汽车作为石油消耗大户，电池成为替代燃料最为有效的方式之一。目前运用在汽车上的电池各式各样（铅酸、锂、镍氢电池等），更好运用电池就需要优秀的电池管理系统，目前，电池管理系统应用广泛，它能够实时掌握电池运行状态信息，并进行控制调节，使得电池放电安全得到保证。同时，电池管理系统能够检测电压电流和温度等指标，计算其容量，并实时传输给其他控制系统，配合其他系统安全可靠运行。

在已有专利中也有很多对于电池管理方面的发明，例如名为“一种纯电动汽车用动力电池管理系统”的专利（专利号为200820215954.4），通过单体电池箱采集到的温度、电压数据传输到主控制单元中，总体电池箱主用计算相互串联电池的充放电总电流和总电压，并传输到主控制单元。通过对于预先设定的相关参数，然后将各个单体电池状态信息通过内部CAN总线通信输出到汽车显示仪表上。

在名为“电池管理系统及电池管理方法”的专利（专利号为200710147761.X）中，利用多个电池组串联，并在每个单体电池串联一个继电器开关，在至少一个电池供电时产生的电池电压和通过3触点继电器与辅助电源产生的第一电压，同时电压检测器产生与第一电压相应的第二电压进行对比得到有效增益。在下一次电池供电将启动和停车时计算的有效增益与先前停止时计算的有效增益作比较，通过判断两个数的一致性，得出电池系统是否正常工作。

在已有的技术中，关于电池管理系统的技术仍存在以下几方面的缺点：

一： 对电池管理系统高压和低压部分的绝缘设计不够完善，车载电池电压较高，能否做到真正意义上的绝缘对于整体运行具有十分重要的意义：

二:  目前在电池与主控芯片的通信大多采取物理直接相连方式，这将引入高压安全和高压电磁干扰等设计问题，影响电池状态监控。

发明内容

本发明为了解决以上问题，提出一种分布式电池管理系统，对系统内电池实时进行检测控制。

本发明具体采用以下技术方案。

一种电动汽车分布式电池管理系统，所述电池管理系统由主控制系统和电池监控系统组成；其特征在于：

所述电池监控系统由各个电池组及相应的监控模块组成，其中各电池组相互串联组成整车的用电电源；每一监控模块由相应的电池组直接供电，完成对相应电池组的电压、温度检测，并通过无线通信传输将采集的相应电池组的电压、温度信号传输到主控制系统；

主控制系统主要由电源模块、微处理模块、继电器控制及诊断模块、握手收发模块、主控系统的无线通信模块、非挥发记忆模块和CAN收发器模块组成；

所述电源模块与主控制系统中的其它模块相连，为所述的其它模块提供工作电压；

继电器控制及诊断模块与微处理模块相连，接收微处理模块的控制信号，通过控制高压继电器关断来决定是否允许电池组对外供电，并将电池组充放电关合信号上传至所述微处理模块；

非挥发性记忆模块与微处理模块相连，用于记录所述主控制系统的状态信息进行非易失性存储，所述状态信息包括电池电压、电流、温度、SOC/SOH（荷电状态/健康状态）状态等；

主控制系统的无线通信模块与微处理模块相连，负责接收从每一电池监控模块发送的相应电池组的电压和温度信号；

所述主控制系统还通过CAN收发器与其它整车电控模块进行信息交换；

所述微处理模块根据所述整车用电电源的总电压、电流、每个电池组的电压和温度信号以及通过继电器控制及诊断模块传输的电池充放电关合信号进行分析处理，传输控制信号到所述继电器控制及诊断模块中；

所述握手收发模块与微处理模块相连，用于当主控制系统发生故障时，显示其状态信息，并能紧急关闭所述主控制系统系统。

当主控制系统通过所述主控系统无线通信模块接收的电池组电压和其他电池组电压不一致或过高时（即差值超过预定阈值时），所述主控制系统通过所述主控系统无线通信模块向相应的电池监控模块发送均衡控制指令，电池监控模块得到所述均衡控制指令后，对相应的电池组进行电阻耗能放电。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

一： 本发明省去了高压与低压之间的物理线束连接，但又实现了电池电流、电压、绝缘三种功能，在此基础上简化电路板空间，节约空间成本，提高了整体系统的可靠性和可控性；