一種電動汽車電池能量管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種電動汽車電池能量管理系統(tǒng)，包括中央處理器、動力電池組、電池監(jiān)控單元、電容組、電容控制單元以及DC-DC雙向變換器，其中，所述電池監(jiān)控單元的控制信號連接動力電池組，控制動力電池組的充放電；所述電容控制單元的控制信號連接電容組和DC-DC雙向變換器，控制電容組的充放電；所述中央處理器通過CAN總線分別與電池監(jiān)控單元和電容控制單元通訊；所述電容組通過DC-DC雙向變換器和電機(jī)連接，和電機(jī)進(jìn)行雙向充放電。本實用新型的電池能量管理系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了對動力電池組的充放電管理，并回收了電動汽車的動能，提高了電動汽車的性能。
【專利說明】—種電動汽車電池能量管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到電動汽車領(lǐng)域，具體是涉及到電動汽車的電池能量管理系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車是以車載電源為動力，用電機(jī)作為動力驅(qū)動車輪行駛的一種新型綠色環(huán)保的交通工具。電動汽車的車載電源往往由很多組蓄電池串聯(lián)或并聯(lián)排列組合而成。當(dāng)前技術(shù)水平下，電動汽車普遍采用鉛酸電池或鋰電池作為動力源，由于這些電池能量密度低，能夠儲存的能量有限，電動汽車的續(xù)航里程不高，無法與燃料汽車相比，成為電動汽車發(fā)展的瓶頸之一。另一方面，電動汽車在行駛過程中經(jīng)常需要減速和制動，由動力電池電能轉(zhuǎn)換而來的電動汽車動能白白浪費掉，并且頻繁變換工作狀態(tài)會造成較大的脈沖電流，對電池的使用壽命也有很大影響。因此，對電動汽車的動能進(jìn)行回收，提高動力電池的使用效率是提高電動汽車性能的重要方面。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種電動汽車電池能量管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制電動汽車電池的充放電，并回收電動汽車動能。
[0004]本實用新型提供的一種電動汽車電池能量管理系統(tǒng)，包括中央處理器、動力電池組、電池監(jiān)控單元、電容組、電容控制單元以及DC-DC雙向變換器，其中，所述電池監(jiān)控單元的控制信號連接動力電池組，控制動力電池組的充放電；所述電容控制單元的控制信號連接電容組和DC-DC雙向變換器，控制電容組的充放電；所述中央處理器通過CAN總線分別與電池監(jiān)控單元和電容控制單元通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并發(fā)布控制指令，中央處理器通過另一路CAN總線與整車控制系統(tǒng)通訊；所述動力電池組和充電機(jī)連接用于充入電能，和電機(jī)連接用于對電機(jī)放電工作；所述電容組和充電機(jī)連接用于充入電能，通過DC-DC雙向變換器和電機(jī)連接，和電機(jī)進(jìn)行雙向充放電。
[0005]優(yōu)選地,所述動力電池組還和電容組連接，通過電池監(jiān)控單元和電容控制單元的共同控制,動力電池組對電容組充電。
[0006]優(yōu)選地，所述電池監(jiān)控單元還包括溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器，用于監(jiān)測動力電池組的溫度、電壓和電流信息。
[0007]本實用新型的電池能量管理系統(tǒng)包括動力電池組和電容組，通過中央處理器以及電池監(jiān)控單元和電容控制單元對動力電池組和電容組的充電和放電進(jìn)行控制，當(dāng)電動汽車起步、加速需要大功率時，電容組參與放電，補(bǔ)充部分電機(jī)所需要的功率，當(dāng)電動汽車減速、制動時，電機(jī)的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，通過DC-DC雙向變換器向電容組充電，實現(xiàn)能量的回收，并且還避免了電路中電流過大的波動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型電池能量管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。[0009]圖2是電池監(jiān)控單元和動力電池組連接示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0011]如圖1、圖2所示，本實用新型的電池能量管理系統(tǒng)包括中央處理器、動力電池組、電池監(jiān)控單元、電容組、電容控制單元以及DC-DC雙向變換器，其中，所述電池監(jiān)控單元的控制信號連接動力電池組，控制動力電池組的充放電；所述電容控制單元的控制信號連接電容組和DC-DC雙向變換器，控制電容組的充放電；所述中央處理器通過CAN總線分別與電池監(jiān)控單元和電容控制單元通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并發(fā)布控制指令，中央處理器通過另一路CAN總線與整車控制系統(tǒng)通訊；所述動力電池組和充電機(jī)連接用于充入電能，和電機(jī)連接用于對電機(jī)放電工作；所述電容組和充電機(jī)連接用于充入電能，通過DC-DC雙向變換器和電機(jī)連接，和電機(jī)進(jìn)行雙向充放電。
[0012]所述中央處理器采用微處理器ARM STM32F107，利用OSII系統(tǒng)做中央處理器的操作系統(tǒng)平臺，用于方便系統(tǒng)管理及多任務(wù)處理的問題。所述電池監(jiān)控單元和電容控制單元的核心都采用微處理器ARM STM32F103,中央處理器與電池監(jiān)控單元以及電容控制單元通過CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，中央處理器通過另一路CAN總線與整車控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊。動力電池組的電能輸入端和充電機(jī)連接，充電機(jī)接入外部電網(wǎng)，動力電池組的電能輸出端和電機(jī)連接，用于給電機(jī)供電。電池監(jiān)控單元的控制信號連接動力電池組，根據(jù)中央處理器的信息發(fā)出控制信號，控制充電機(jī)向動力電池組充電，以及控制動力電池組對電機(jī)供電，驅(qū)動電機(jī)工作。電容組和充電機(jī)連接，電容組的另一端口通過DC-DC雙向變換器和電機(jī)連接。電容控制單元的控制信號分別連接電容組和DC-DC雙向變換器，根據(jù)中央處理器的信息給電容組和DC-DC雙向變換器發(fā)出控制信號，控制充電機(jī)向電容組充電，以及控制電容組對電機(jī)供電或反向的電機(jī)對電容組充電。
[0013]以電動汽車的具體工作狀態(tài)為例進(jìn)行說明，當(dāng)電動汽車在啟動或加速過程中，電機(jī)需要的功率大，中央處理器通過電池監(jiān)控單元和電容控制單元分別控制動力電池組和電容組同時向電機(jī)供電，以實現(xiàn)較大的功率輸出；當(dāng)電動汽車勻速行駛時，電機(jī)需要的功率變化不大，僅控制電池向電機(jī)供電即可；當(dāng)電動汽車減速或制動時，動力電池組停止或減少向電機(jī)供電，在電動汽車動能作用下，電機(jī)的工作狀態(tài)反向轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，通過DC-DC雙向變換器向電容組充電，既實現(xiàn)了電動汽車減速制動，又實現(xiàn)了能量的回收，而且還避免了過大的電流波動對電路的不利影響。
[0014]優(yōu)選方式中，動力電池組還和電容組連接，通過電池監(jiān)控單元和電容控制單元的共同協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)動力電池組對電容組的充電。
[0015]優(yōu)選方式中，所述電池監(jiān)控單元還包括溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器，用于監(jiān)測動力電池組的溫度、電壓和電流信息，將檢測信息發(fā)送給中央處理器進(jìn)行綜合處理分析。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車電池能量管理系統(tǒng),包括中央處理器、動力電池組、電池監(jiān)控單元、電容組和電容控制單元，其特征在于:所述電池能量管理系統(tǒng)還包括DC-DC雙向變換器，其中，所述電池監(jiān)控單元的控制信號連接動力電池組，控制動力電池組的充放電；所述電容控制單元的控制信號連接電容組和DC-DC雙向變換器，控制電容組的充放電；所述中央處理器通過CAN總線分別與電池監(jiān)控單元和電容控制單元通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并發(fā)布控制指令，中央處理器通過另一路CAN總線與整車控制系統(tǒng)通訊；所述動力電池組和充電機(jī)連接用于充入電能，和電機(jī)連接用于對電機(jī)放電工作；所述電容組和充電機(jī)連接用于充入電能，通過DC-DC雙向變換器和電機(jī)連接，和電機(jī)進(jìn)行雙向充放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池能量管理系統(tǒng)，其特征在于:所述動力電池組和電容組連接，通過電池監(jiān)控單元和電容控制單元的共同控制，動力電池組對電容組充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池能量管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池監(jiān)控單元還包括溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器，用于監(jiān)測動力電池組的溫度、電壓和電流信肩、O
【文檔編號】B60L3/00GK203496694SQ201320610856
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】張貴平 申請人:張貴平