[发明专利]一种混合动力汽车的集中式电池管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力汽车的电池管理技术领域，特别涉及一种混合动力汽车的集中式电池管理系统。

背景技术

新能源汽车是指使用非常规车用燃料(或使用常规车用燃料但装载新型动力装置)，具有新技术、新结构和先进技术原理的汽车。其中纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)发展前景最为良好，也是目前国家大力推广的主要新能源车型。

混合动力汽车的整车性能很大程度上依赖于动力蓄电池。高性能、高可靠性的电池管理系统(BMS)能使电池在各种条件下获得最佳的性能。电池管理系统不仅要监测混合动力汽车电池的充放电电流、总电压和剩余电量SOC，还要预测电池的功率强度，以便监控电池的使用状况，并且不对电池造成伤害。当电池出现过充或过放、温度过高等异常情况时，电池管理系统会诊断电池故障并报警，同时整车控制系统对充电机和用电设备给出控制信号。因此，电池管理系统是混合动力汽车的重要电子控制单元之一，对保障电池的可靠性和安全性起到重要作用。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供了一种混合动力汽车的集中式电池管理系统，基于飞思卡尔单片机的集成A/D转换器，可对锂离子电池的电压、电流和温度等状态参数实时采集和处理，实现了对锂离子电池的实时监控。

(二)技术方案

一种混合动力汽车的集中式电池管理系统，包括参数采集模块、主控制模块、CAN接口模块和DC-DC模块；

所述参数采集模块包括电压检测单元、电流检测单元和温度检测单元，所述电压检测单元采集锂离子电池的电压参数，所述电流检测单元采集锂离子电池的电流参数，所述温度检测单元采集锂离子电池的温度参数，上述采集的参数送入所述主控制模块的ADC口；

所述主控制模块对送入的电池状态参数进行处理，并通过所述CAN接口模块接入车载CAN总线，与整车控制系统进行数据交换；

所述DC-DC模块输入车载12V电源，将其转化为+5V和±15V，为系统中的芯片提供工作电压。

进一步的，所述电压检测单元包括光耦隔离器、第一电容和第一～第五电阻，其中所述光耦隔离器选用PhotoMOS光耦继电器AQW214。

进一步的，所述电流检测单元包括电流传感器、第一和第二运算放大器、第一和第二二极管、第六～第十四电阻和第二～第七电容，其中所述电流传感器选用霍尔电流传感器，所述第一和第二运算放大器选用LM224。

进一步的，所述温度检测单元包括温度传感器、第十五～第十七电阻、第八和第九电容，其中所述温度传感器选用热敏电阻，所述第十六电阻为低温漂精密电阻。

进一步的，所述主控制模块选用飞思卡尔的16位单片机MC9S12DP512。

进一步的，所述CAN接口模块包括CAN总线收发器、第十～第十三电容、第十七和第十八电阻，其中所述CAN总线收发器选用PCA82C250。

进一步的，所述DC-DC模块选用降压芯片LM7805和升压芯片TMS61170。

(三)有益效果

本发明提供了一种混合动力汽车的集中式电池管理系统，基于飞思卡尔单片机的集成A/D转换器，可对锂离子电池的电压、电流和温度等状态参数实时采集和处理，实现了对锂离子电池的实时监控，并通过车载CAN总线与整车控制系统进行实时的数据交换，方便整车控制系统正确的进行功率分配，使各设备工作在高效区，提高能源的利用率，使整车性能最佳，其结构简单，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的可扩展性，保证了动力电池系统可靠和车辆行驶的安全。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种混合动力汽车的集中式电池管理系统的结构框图。

图2为本发明所涉及的一种混合动力汽车的集中式电池管理系统的电压检测单元电路原理图。

图3为本发明所涉及的一种混合动力汽车的集中式电池管理系统的电流检测单元电路原理图。

图4为本发明所涉及的一种混合动力汽车的集中式电池管理系统的温度检测单元电路原理图。

图5为本发明所涉及的一种混合动力汽车的集中式电池管理系统的CAN接口模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。