一種依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是通過(guò)主控單元實(shí)時(shí)監(jiān)控安全氣囊輸出信號(hào)周期，如安全氣囊輸出信號(hào)周期在設(shè)定值范圍時(shí)，輸出單元正常工作，動(dòng)力電池組正常輸出；如安全氣囊輸出信號(hào)周期小于設(shè)定值10倍以下范圍時(shí)，則判斷汽車(chē)發(fā)生碰撞，安全氣囊啟動(dòng)，電池管理系統(tǒng)控制斷開(kāi)動(dòng)力電池組輸出單元的總正、總負(fù)接觸器，斷開(kāi)動(dòng)力電池組的高壓輸出，并斷開(kāi)動(dòng)力電池組的內(nèi)部接觸器，切斷內(nèi)部單體電池之間的串聯(lián)連接。本發(fā)明在電動(dòng)汽車(chē)在發(fā)生碰撞后，電池管理系統(tǒng)（BMS）會(huì)切斷電池組高壓輸出及內(nèi)部連接，提高了電動(dòng)汽車(chē)的安全性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，幾乎不需增加額外的硬件設(shè)施，成本低，工作可靠性高。
【專利說(shuō)明】—種依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上所運(yùn)行的電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)絕大部分是沒(méi)有汽車(chē)碰撞信號(hào)檢測(cè)功能的，當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)是不能及時(shí)對(duì)車(chē)輛碰撞故障進(jìn)行感知，這可能會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛漏電起火，或者車(chē)體帶電導(dǎo)致車(chē)上人員觸電造成進(jìn)一步傷害，從而加大了人在車(chē)輛上的危險(xiǎn)性。專利號(hào)為201220492764.3的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種新能源乘用車(chē)高壓碰撞安全系統(tǒng)，包括整車(chē)控制器、電機(jī)控制器、電池管理器和直流轉(zhuǎn)換器，所述整車(chē)控制器通過(guò)高速CAN總線與電池管理其和電機(jī)控制器連接，電機(jī)控制器上串聯(lián)有動(dòng)力電池，電機(jī)控制器與動(dòng)力電池之間并聯(lián)有直流轉(zhuǎn)換器和電容，所述電池管理器上串聯(lián)有主接觸器和負(fù)極接觸器，主接觸器與車(chē)輛上的慣性開(kāi)關(guān)連接，慣性開(kāi)關(guān)與外部電源及整車(chē)控制器連接。該發(fā)明中由整車(chē)控制器進(jìn)行碰撞檢測(cè)，發(fā)生碰撞時(shí)通過(guò)慣性開(kāi)關(guān)直接斷開(kāi)主接觸器，確保了發(fā)生碰撞時(shí)動(dòng)力電池的斷開(kāi)，提高了系統(tǒng)高壓直接斷開(kāi)的可靠性。但是該發(fā)明中需額外增加多個(gè)硬件電路，電路繁瑣則增加了工作的故障率，且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提出一種依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)的對(duì)高壓電池系統(tǒng)的安全防護(hù)。
[0004]本發(fā)明米取的技術(shù)方案為:一種依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)，包括主控單元及與主控單元連接的電池電壓信號(hào)檢測(cè)單元、輸出單元，所述輸出單元包括分別串聯(lián)在動(dòng)力電池組正、負(fù)輸出總線上的總正、總負(fù)接觸器；所述主控單元還與安全氣囊信號(hào)輸出端連接，用以實(shí)時(shí)監(jiān)控安全氣囊輸出信號(hào)。
[0005]具體是對(duì)安全氣囊輸出信號(hào)的周期進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)判斷方式如下:所述主控單元對(duì)安全氣囊輸出信號(hào)進(jìn)行周期性檢測(cè)，如安全氣囊輸出信號(hào)周期在設(shè)定值范圍內(nèi)時(shí)，判斷汽車(chē)未發(fā)生碰撞，輸出單元工作，動(dòng)力電池組正常輸出；如安全氣囊輸出信號(hào)周期小于設(shè)定值十倍以下范圍時(shí)，則判斷汽車(chē)發(fā)生碰撞，安全氣囊啟動(dòng)，電池管理系統(tǒng)控制斷開(kāi)動(dòng)力電池組輸出單元的總正、總負(fù)接觸器，斷開(kāi)動(dòng)力電池組的高壓輸出。
[0006]優(yōu)選的，判斷汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，還包括斷開(kāi)動(dòng)力電池組的內(nèi)部接觸器，切斷內(nèi)部單體電池之間的串聯(lián)連接的步驟。
[0007]優(yōu)選的，所述電池管理系統(tǒng)忽略檢測(cè)到的第一個(gè)半周期信號(hào)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著的有益效果:(I)本發(fā)明當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)在發(fā)生碰撞后，電池管理系統(tǒng)(BMS)會(huì)切斷電池組高壓輸出，避免因?yàn)殡姵亟M高電壓對(duì)駕乘人員造成二次電傷害，提高了電動(dòng)汽車(chē)的安全性；(2)當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生碰撞后，由于BMS把電池組內(nèi)部串聯(lián)的單體電池切斷，降低了汽車(chē)發(fā)生燃燒和電池短路的可能性，降低了車(chē)主的財(cái)產(chǎn)損失。[0009]另外本發(fā)明幾乎不需增加額外的硬件設(shè)施，簡(jiǎn)單易行，成本低，工作可靠性高?！揪唧w實(shí)施方式】
[0010]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0011]本發(fā)明所述的電池管理系統(tǒng)BMS，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車(chē)安全氣囊輸出的方波信號(hào)，gp碰撞信號(hào)，對(duì)電池組輸出及內(nèi)部連接進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。
[0012]所述電池管理系統(tǒng)包括主控單元及與主控單元連接的電池電壓信號(hào)檢測(cè)單元、輸出單元，所述輸出單元包括分別串聯(lián)在動(dòng)力電池組正、負(fù)輸出總線上的總正、總負(fù)接觸器。所述電池管理系統(tǒng)的安全防護(hù)的控制流程如下:
汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，BMS就開(kāi)始檢測(cè)，為了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，檢測(cè)到的第一個(gè)半周期信號(hào)無(wú)效，例如檢測(cè)到的第一個(gè)信號(hào)為低電平信號(hào)，那么至到該低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)時(shí)，BMS才認(rèn)為其是有效信號(hào)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)備份該高電平信號(hào)，保證系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確性，當(dāng)此高信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)為止，記錄該高電平信號(hào)持續(xù)時(shí)間A T高=tl ;當(dāng)BMS檢測(cè)到信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，BMS重新開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)備份該低電平信號(hào)，至該低信號(hào)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)為止，記錄低電平信號(hào)持續(xù)時(shí)間AIMS= t2。為了能及時(shí)判斷車(chē)輛故障的發(fā)生和安全性，主控單元對(duì)碰撞信號(hào)是周期性檢測(cè)的，檢測(cè)時(shí)間周期一般為幾十至幾百毫秒。
[0013]當(dāng)汽車(chē)未發(fā)生碰撞時(shí)，安全氣囊沒(méi)有啟動(dòng):t=ATl+AT2，根據(jù)各種不同車(chē)型t一般在150-250ms之間均為正常狀態(tài)，該周期可根據(jù)信號(hào)發(fā)生器改變。
[0014]當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞后，安全氣囊啟動(dòng):t= A Tl+ A T2，根據(jù)各種不同車(chē)型t 一般在15-25ms之間均表示安全氣囊已啟動(dòng)，同樣，該周期也可根據(jù)信號(hào)發(fā)生器改變。
[0015]電池管理系統(tǒng)BMS根據(jù)汽車(chē)安全氣囊所輸出的方波信號(hào)的周期變化，即正常狀態(tài)與異常狀態(tài)的周期變化相比較，當(dāng)周期變化相差10倍以上時(shí)，即判斷該車(chē)輛發(fā)生碰撞事故，存在嚴(yán)重安全故障，此時(shí)BMS立即斷開(kāi)動(dòng)力電池組的總正、總負(fù)接觸器，斷開(kāi)動(dòng)力電池組的一切高壓輸出，斷開(kāi)電池組的內(nèi)部接觸器，切斷內(nèi)部電池的串聯(lián)連接，降低電池組的內(nèi)部電壓，以避免車(chē)輛在發(fā)生交通事故后因電池高電壓而造成二次電傷害。當(dāng)安全氣囊輸出方波信號(hào)的周期變化低于10倍以內(nèi)時(shí)，BMS正常工作，允許高壓正常輸出。
[0016]需要說(shuō)明的是，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)，包括主控單元及與主控單元連接的電池電壓信號(hào)檢測(cè)單元、輸出單元，所述輸出單元包括分別串聯(lián)在動(dòng)力電池組正、負(fù)輸出總線上的總正、總負(fù)接觸器；其特征在于:所述主控單元還與安全氣囊信號(hào)輸出端連接，用以實(shí)時(shí)監(jiān)控安全氣囊輸出信號(hào)； 所述主控單元對(duì)安全氣囊輸出信號(hào)進(jìn)行周期性檢測(cè)，如安全氣囊輸出信號(hào)周期在設(shè)定值范圍內(nèi)時(shí)，判斷汽車(chē)未發(fā)生碰撞，輸出單元工作，動(dòng)力電池組正常輸出；如安全氣囊輸出信號(hào)周期小于設(shè)定值十倍以下范圍時(shí)，則判斷汽車(chē)發(fā)生碰撞，安全氣囊啟動(dòng)，電池管理系統(tǒng)控制斷開(kāi)動(dòng)力電池組輸出單元的總正、總負(fù)接觸器，斷開(kāi)動(dòng)力電池組的高壓輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)，其特征在于:判斷汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，還包括斷開(kāi)動(dòng)力電池組的內(nèi)部接觸器，切斷內(nèi)部單體電池之間的串聯(lián)連接的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述依碰撞信號(hào)控制高壓輸出的電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池管理系統(tǒng)忽略檢測(cè)到的第一個(gè)半周期信號(hào)。
【文檔編號(hào)】B60L3/04GK103786583SQ201310288147
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 黃永昌 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司