[实用新型]一种智能分布式钛酸锂电池智能管理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于钛酸锂电池控制系统技术领域，具体涉及一种智能分布式钛酸锂电池智能管理系统。

背景技术

新能源汽车以低排放低污染等优点在社会上引起积极反响，其替代燃油汽车可以有效缓解化石能源供应紧张局面并显著减少废旧气体排放。面对环境和能源双重问题的考验以及对电动汽车良好发展前景的确定，我国多次出台政策积极鼓励发展新能源汽车并着力解决环境和能源问题。2015年9月29日，国务院修改了有关新能源和小排量汽车发展措施，其中包括1.6升及以下排量税收减半，不仅取消对新能源汽车限行、限购的约束，而且对新能源汽车采取免税和财政补贴的政策。此外，国家电网已开始着力建设充电桩，为新能源汽车做好充电保障。电动汽车作为新能源汽车代表以电代油，具备噪音低、无污染的优点而备受追捧。种种迹象表明，以新能源汽车逐渐取代传统汽车作为代步工具具有优越的发展前景和广阔的市场潜力。

电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)作为纯电动的不可或缺的组成部分，通过对动力电池进行高效控制管理来提高电池寿命和续航里程，其性能水平和科技含量日渐成为衡量电动汽车技术含量的重要指标。由于锂电池成本昂贵，动力电池成本往往占到电动汽车成本的三分之一，使得电池管理系统在整车中具有举足轻重的地位，成为人们研究的热点。

BMS作为电动汽车核心组成部分之一，不仅担负着保持电池安全平稳运行的职责，还需要避免电池的过充过放以延长电池使用寿命，其重要性日益彰显。根据电池管理系统拓扑结构的差异，可分为集中式和分布式电池管理系统。集中式结构通过微控制器控制检测模块进行数据采集并处理，具有成本低、体积小，连接方便的优点：分布式电池管理系统多采用星形拓扑结构，由一个电池管理主机模块(BatteryManagementSystemMasterUnit，BMU)和多个电池管理从机模块(BatteryManagementSystemSlaveUnit，BSU)构成。其中BSU也被称作本地模块，它负责电池信息采集、与主机模块通信并执行均衡等功能，与此同时主机模块则负责数据处理和任务管理。分布式结构的电池管理系统具有接线灵活、扩展方便的突出优点，能够根据电池数量灵活配置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能分布式钛酸锂电池智能管理系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种智能分布式钛酸锂电池智能管理系统，包括BMS主模块、整车控制系统、充电机、显示系统及其他终端、若干BMS从控模块、串联钛酸锂电池组模块和负载电路，所述的BMS主模块通过整车CAN总线与整车控制系统连接，BMS主模块通过充电CAN总线与充电机连接，BMS主模块通过串口与显示系统及其他终端连接，通过钛酸锂电池保护输出接口与钛酸锂电池组总正极连接，BMS主模块通过内部CAN总线分别与若干BMS从控模块连接；若干BMS从控模块分别与串联钛酸锂电池组模块的每个钛酸锂电池单元连接，串联钛酸锂电池组模块与负载电路串联连接。

所述的BMS主模块包括主机模块芯片XMC4500，主机模块芯片XMC4500分别与电源模块、外部存储设备、调试串口接口及LED指示灯连接，主机模块芯片XMC4500的A/D转换电路分别与钛酸锂电池组总电压采集模块、钛酸锂电池组总电流采集模块、板子温度采集模块连接。

所述的BMS从控模块包括从机模块芯片MC9S08DZ，从机模块芯片MC9S08DZ分别与钛酸锂电池箱温度控制模块、调试接口和指示灯和电源模块连接，从机模块芯片MC9S08DZ的A/D转换电路与钛酸锂电池箱温度采集模块连接。

所述的钛酸锂电池组总电压采集模块由P型MOSFET管和运算放大器组成，运算放大器的正向输入端和反向输入端分别连接第一电阻和第二电阻，第一电阻的另一端连接第n节钛酸锂电池的负极电压，第二电阻的另一端连接第n节钛酸锂电池的正极电压，运算放大器的电源端分别连接+5V电压和接地端，运算放大器的输出端与P型MOSFET管的栅极连接；P型MOSFET管的漏极与运算放大器的反向输入端连接，P型MOSFET管的源极连接第三电阻和电压输出端，第三电阻的另一端接地。

所述的钛酸锂电池组总电流采集模块为闭环电流传感器LTSR25-NP，电流采样电路的两个电源端分别接0V和5V电压，两个输入端分别连接第n节钛酸锂电池的正极和负极，电流采样电路的输出端经A/D转换电路与微处理器连接。