[发明专利]一种电池组输出电流平衡显示装置

说明书

本发明涉及一种电池组输出电流平衡显示装置，属于电池管理技术领域。本发明包括电池包箱体、电池包箱体顶板、电池包箱体透风底座、电池组下端盖、电池包箱体底板、单体电池、电池组套管、电池组上端盖、电池组正极电流输出导电线、电流平衡测试装置。本发明可直接判断由单体电池串联构成的电池电流输出状况及该单元电池的温度状态；可任意更换电池包的单体电池，能够准确测定个电池组之间存在的细微电流差异；能将电池组电流平衡数据及温度状态数据传输至电源管理硬件系统中，为电池包的电流及热管理和优化提供可靠数据；套管式结构可避免单个电池出现问题影响整个电池包的健康状况，满足电池组长时间工作的需要，具有广阔的应用前景和市场前景。

技术领域

本发明涉及一种电池组输出电流平衡显示装置，属于电池管理技术领域。

背景技术

电动汽车电池管理系统（BMS）是提高车载动力电池性能的重要装置，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

在电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄（应该为动力电池组）电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据。

单体电池间的均衡：即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。

系统组成：采集板：采集电压、电流、温度（霍尔），使用15位单片机；主控板：与整车系统进行通讯，控制充电机，使用16位单片机；彩色液晶屏：使用串口液晶屏，带触摸，实现人机交互功能。

系统主要功能：

1）容量预测SOC：在充放电过程中在线实时监测电池容量，随时给出电池系统的剩余容量。

2）过流、过压、温度保护：当电池系统出现过流、过压、匀压和温度超标时，能自动切断电池充放电回路，并通知管理系统发出示警信号。

3）自动充电控制：当电池的荷电量不足45%时，根据当前电压，对充电电流提出要求，当达到或是超过70%的荷电量时停止充电。

4）充电均衡：在充电过程中，通过调整单节电池充电电流方式，保证系统内所有电池的电池端电压在每一时刻有良好的一致性。

5）自检报警：自动检测电池功能是否正常，及时对电池有效性进行判断，若发现系统中有电池失效或是将要失效或是与其它电池不一致性增大时，则通知管理系统发出示警信号。

6）通讯功能：采用CAN总线的方式与整车管理系统进行通讯。

7）参数设置：可以设置系统运行的各种参数。

8）上位机管理系统：电池管理系统设计了相应的上位机机管理系统，可以通过串口读取实时数据，可实现BMS数据的监控、数据转储和电池性能分析等功能，数据可灵活接口监视器、充电机、警报器、变频器、功率开关、继电器开关等，并可与这些设备联动运行。

电动车未来将以锂电池为主要动力驱动来源，主因在于锂电池有高能量密度优势，所以性能较为稳定。然而锂电池大量生产时品质不易掌握，电池芯出厂时电量即存在些微差异，且随着操作环境、老化等因素，电池间不一致性将愈趋明显，电池效率、寿命也都将变差，再加上过充或过放等情况，严重时可能导致起火燃烧等安全问题。因此，透过电池管理系统（BMS）能准确量测电池组使用状况，保护电池不至于过度充放电，平衡电池组中每一颗电池的电量，以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶可理解的续航力信息，确保动力电池可安全运作。