本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新能源電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池包管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，它的能量源——?jiǎng)恿﹄姵亟M，成了電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸，而鋰離子電池由于其出色的功率和能量性能，目前被認(rèn)為是電動(dòng)汽車唯一可行的能源儲(chǔ)存解決方案，然而，過(guò)充、過(guò)放、過(guò)電流和短路等對(duì)鋰離子電池性能影響極大，且過(guò)充、過(guò)放以及其它不正確使用方法容易引發(fā)安全問(wèn)題，而電池管理系統(tǒng)是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵，綜合近幾年國(guó)內(nèi)外電池管理系統(tǒng)的研究發(fā)展現(xiàn)狀，雖然取得了較大的進(jìn)步與發(fā)展，但是電動(dòng)汽車事故卻也頻頻發(fā)生，這表明電池管理系統(tǒng)不夠成熟，具有較大的發(fā)展空間，究其原因，是因?yàn)榇蟛糠蛛姵毓芾硐到y(tǒng)主要是針對(duì)電池組靜態(tài)進(jìn)行的充放電試驗(yàn)，動(dòng)態(tài)問(wèn)題考慮得少，在電動(dòng)汽車運(yùn)行中，電池包的使用情況比較復(fù)雜，各方面的干擾問(wèn)題也更加嚴(yán)重、突出，這些對(duì)電池管理系統(tǒng)的可靠性、適應(yīng)性、安全性，都提出了更高的要求。因此，迫切需要用更有效的方式和采用更適當(dāng)?shù)乃惴▉?lái)對(duì)電池包的各參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)估計(jì)，最大限度地降低因?yàn)殡姵匾馔馐Ф鴮?dǎo)致的汽車故障次數(shù)，并且提升電池包的使用壽命和電池的利用效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種新能源電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池包管理系統(tǒng)，采用分布式設(shè)計(jì)，具有應(yīng)用靈活、擴(kuò)展性強(qiáng)、采集和數(shù)據(jù)處理速度快等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)采集電池包總電壓、各單體電壓及絕緣性能檢測(cè)等數(shù)據(jù)，并通過(guò)觸摸屏液晶顯示終端實(shí)時(shí)顯示，結(jié)合實(shí)車工況特性研究，能夠更加準(zhǔn)確地進(jìn)行SOC估算和電池壽命預(yù)測(cè)，為電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行提供有力保證。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種新能源電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池包管理系統(tǒng)，包括主板、子板和CAN總線，管理系統(tǒng)由一塊主板和若干塊子板組成，主板與各個(gè)子板通過(guò)CAN總線相連，每個(gè)子板可管理24節(jié)電池，并將數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線傳輸?shù)街靼澹靼鍖?duì)各個(gè)子板的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，并且負(fù)責(zé)對(duì)外通信及顯示，以此形成一個(gè)電池管理網(wǎng)絡(luò)。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的主板的主處理器采用TI公司的高端DSP芯片，設(shè)有電池包總電流檢測(cè)模塊、總電壓檢測(cè)模塊、上體箱溫度檢測(cè)模塊，以及具有CAN接口的外界通信模塊。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的子板采用凌力爾特公司的電池管理專用IC芯片LTC6804，內(nèi)部包含防反接保護(hù)模塊、EMI濾波器模塊、欠壓保護(hù)模塊、過(guò)流保護(hù)模塊、過(guò)壓保護(hù)模塊、ESD保護(hù)模塊、Load Dump保護(hù)模塊。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的主板中還設(shè)有絕緣電阻檢測(cè)的采集與計(jì)算模塊，通過(guò)檢測(cè)HV+與GND之間的絕緣電阻或HV-與GND之間的絕緣電阻的原理，對(duì)絕緣電阻進(jìn)行計(jì)算。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的子板中設(shè)置的電壓采集模塊采用Linear第四代電池管理芯片ltc6804-2實(shí)現(xiàn)，并且采用采樣保持技術(shù)和兩路16bits∑ΛAD，內(nèi)部集成isoSPI接口，并自定義crc15通信協(xié)議。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的主板的CAN接口采用磁隔技術(shù)、ESD防護(hù)技術(shù)、EMI濾波技術(shù)，其中磁隔技術(shù)用于提供高達(dá)2500Vrms的隔離耐壓，磁隔芯片同時(shí)提供隔離的5V用于與CAN Drive的供電。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

采用分布式設(shè)計(jì)，具有應(yīng)用靈活、擴(kuò)展性強(qiáng)、采集和數(shù)據(jù)處理速度快等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)采集電池包總電壓、各單體電壓及絕緣性能檢測(cè)等數(shù)據(jù)，并通過(guò)觸摸屏液晶顯示終端實(shí)時(shí)顯示，結(jié)合實(shí)車工況特性研究，能夠更加準(zhǔn)確地進(jìn)行SOC估算和電池壽命預(yù)測(cè)，為電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行提供有力保證。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例的主板硬件整體架構(gòu)示意圖；

圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例的子板硬件整體架構(gòu)示意圖。

圖1-圖3中：1、主板，2、子板，3、CAN總線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種新能源電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池包管理系統(tǒng)，采用分布式設(shè)計(jì)，具有應(yīng)用靈活、擴(kuò)展性強(qiáng)、采集和數(shù)據(jù)處理速度快等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)采集電池包總電壓、各單體電壓及絕緣性能檢測(cè)等數(shù)據(jù)，并通過(guò)觸摸屏液晶顯示終端實(shí)時(shí)顯示，結(jié)合實(shí)車工況特性研究，能夠更加準(zhǔn)確地進(jìn)行SOC估算和電池壽命預(yù)測(cè)，為電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行提供有力保證。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1-圖3所示，一種新能源電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池包管理系統(tǒng)，包括主板1、子板2和CAN總線3，管理系統(tǒng)由一塊主板1和若干塊子板2組成，主板1與各個(gè)子板2通過(guò)CAN總線3相連，每個(gè)子板2可管理24節(jié)電池，并將數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線3傳輸?shù)街靼?，主板1對(duì)各個(gè)子板2的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，并且負(fù)責(zé)對(duì)外通信及顯示，以此形成一個(gè)電池管理網(wǎng)絡(luò)，各子板2的結(jié)構(gòu)、性能一致，可以互換，子板2的增減方便，只需更改軟件便可從新組建新的系統(tǒng)，分布式設(shè)計(jì)具有應(yīng)用靈活、擴(kuò)展性強(qiáng)、采集和數(shù)據(jù)處理速度快等優(yōu)點(diǎn)。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的主板1的主處理器采用TI公司的高端DSP芯片，設(shè)有電池包總電流檢測(cè)模塊、總電壓檢測(cè)模塊、上體箱溫度檢測(cè)模塊，以及具有CAN接口的外界通信模塊，能夠?qū)崟r(shí)采集電池包總電壓，各單體電池電壓，電池包總電流，各電池箱內(nèi)溫度測(cè)量點(diǎn)溫度及絕緣性能檢測(cè)等數(shù)據(jù)并通過(guò)觸摸屏液晶顯示終端實(shí)時(shí)顯示，更加準(zhǔn)確地進(jìn)行SOC估算和電池壽命預(yù)測(cè)，為電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行提供有力保證。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的子板2采用凌力爾特公司的電池管理專用IC芯片LTC6804，內(nèi)部包含防反接保護(hù)模塊、EMI濾波器模塊、欠壓保護(hù)模塊、過(guò)流保護(hù)模塊、過(guò)壓保護(hù)模塊、ESD保護(hù)模塊、Load Dump保護(hù)模塊，保證硬件系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的主板1中還設(shè)有絕緣電阻檢測(cè)的采集與計(jì)算模塊，通過(guò)檢測(cè)HV+與GND之間的絕緣電阻或HV-與GND之間的絕緣電阻的原理，對(duì)絕緣電阻進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量裝置與動(dòng)力蓄電池的電氣隔離，安全性能高，并且無(wú)需電壓電流傳感器，只需要分壓電阻及運(yùn)放，成本低，功耗小，該在線絕緣檢測(cè)方法能準(zhǔn)確地檢測(cè)各種情況下蓄電池的絕緣電阻，滿足電動(dòng)汽車在線實(shí)時(shí)檢測(cè)需求。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的子板2中設(shè)置的電壓采集模塊采用Linear第四代電池管理芯片ltc6804-2實(shí)現(xiàn)，該芯片符合ISO 26262要求，支持差分對(duì)方式與MCU及其它ltc6804-2通信；并且采用采樣保持技術(shù)和兩路16bits∑ΛAD，能夠保證各點(diǎn)電壓采樣時(shí)間的一致；內(nèi)部集成isoSPI接口，并自定義crc15通信協(xié)議，提高了隔離耐壓能力，抗噪能力強(qiáng)。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的主板1的CAN接口采用磁隔技術(shù)、ESD防護(hù)技術(shù)、EMI濾波技術(shù)，其中磁隔技術(shù)用于提供高達(dá)2500Vrms的隔離耐壓，磁隔芯片同時(shí)提供隔離的5V用于與CAN Drive的供電。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的卡瓦6設(shè)置在鉚釘器1的椎體7上，外面設(shè)有保護(hù)套，使卡瓦6不易脫落，上下錐體雙向脫開(kāi)解卡，解卡徹底，易起出。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。