[实用新型]一种分布式锂动力电池管理的硬件系统

说明书

本实用新型公开了一种分布式锂动力电池管理的硬件系统，包括电流/总电压检测单元、单体电芯电压/温度检测单元、单体电芯均衡管理单元、备用计算单元、数据接收/发送器和CAN总线，电流/总电压检测单元、单体电芯电压/温度检测单元和单体电芯均衡管理单元分别连接至电池组，所述电流/总电压检测单元、单体电芯电压/温度检测单元、单体电芯均衡管理单元、备用计算单元、整车控制器、PC机、车载仪表、电池热管理系统和数据接收/发送器分别连接至CAN总线，所述备用计算单元与单体电芯电压/温度检测单元连接，所述数据接收/发送器经无线网络与云计算中心连接。本实用新型实现了各单体电芯的均衡充电，大大延长了锂电池的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车电池管理领域，尤其涉及一种分布式锂动力电池管理的硬件系统。

背景技术

电动汽车锂电池是由多节独立的单体电芯串联在一起构成的电池组。在电池的使用过程中，过度充电、放电，以及发热等现象都会给锂电池带来意想不到的损坏或危险。过度充电带来的大电流将导致高温，而高温会加速电池组中电解液、电极、隔板等各种材料的老化，当电池组中温差较大时，高温部分的老化速度会明显快于低温部分。随着时间的积累，不同电芯之间的物性差异将越加明显，从而破坏了电池组的一致性，最终使整组电池提前失效。由此可见，通过对电池各运行参数进行实时、准确的测量，BMS应能够评价电池的实时运行状态，并在此基础上解决单体电芯的过度充放电，实现各单体电芯的均衡充电，大大延长锂电池使用寿命。主要功能包括：单体电芯和电池组电压、电流、温度的实时检测、分析；锂电池组和单体电芯的SOC（荷电状态）云计算；CAN总线数据通信；TD-LTE移动无线网络通信。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分布式锂动力电池管理的硬件系统，能简化现有的锂动力电池管理硬件，实现了各单体电芯的均衡充电，大大延长了锂电池的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种分布式锂动力电池管理的硬件系统，电动汽车内设置有整车控制器、PC机、车载仪表、电池热管理系统和电池组，其特征在于，包括电流/总电压检测单元、单体电芯电压/温度检测单元、单体电芯均衡管理单元、备用计算单元、数据接收/发送器和CAN总线，所述电流/总电压检测单元的第一端、单体电芯电压/温度检测单元的第一端和单体电芯均衡管理单元的第一端分别连接至电池组，所述电流/总电压检测单元的第二端、单体电芯电压/温度检测单元的第二端、单体电芯均衡管理单元的第二端、备用计算单元、整车控制器、PC机、车载仪表、电池热管理系统和数据接收/发送器分别连接至CAN总线，所述备用计算单元与单体电芯电压/温度检测单元连接，所述数据接收/发送器经无线网络与云计算中心连接。

进一步的，所述电流/总电压检测单元包括一个电流传感器、两个电压传感器、一块数据采集卡、一个CAN总线控制器、一个CAN总线收发器，用以检测电池组的电流和总电压，所述电流传感器采用高精度霍尔电流传感器WBI023TK03-40-0.1，所述电压传感器采用电压隔离传感器WBV142G21，所述数据采集卡采用PCI8532。

进一步的，所述单体电芯电压/温度检测单元包括一块电压/温度检测电路板和一个CAN总线控制器、一个CAN总线收发器，用以检测电池组中16节单体电芯的电压，以及电池组中测温点的温度，所述电压/温度检测电路板采用bq76PL455A-Q1汽车电池管理监控保护器芯片。

进一步的，所述单体电芯均衡管理单元包括开关门矩阵控制器、隔离PWM控制器、一个CAN总线控制器和一个CAN总线收发器，所述开关门矩阵控制器采用3片EMB 1428Q开关矩阵门控制器芯片，隔离PWM控制器采用EMB 1499Q隔离直流-直流PWM控制器芯片。

进一步的，所述数据接收/发送器包括一个CAN总线控制器、一个CAN总线收发器和存储器。