本實(shí)用新型涉及單格鉛酸電池的監(jiān)視和管理，具體涉及一種電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)及電動(dòng)汽車。

背景技術(shù)：

蓄電池作為一種性能可靠的化學(xué)電源，廣泛地運(yùn)用在交通運(yùn)輸、航空航天、電力、通信、軍事工業(yè)等部門的設(shè)備中。其中鉛酸蓄電池以其技術(shù)成熟、電動(dòng)勢高、放電電流大、溫度范圍寬、性能穩(wěn)定、工作可靠、價(jià)格低廉和原材料來源豐富等優(yōu)勢始終保持著在蓄電池行業(yè)的主導(dǎo)地位。尤其在電動(dòng)汽車動(dòng)力源、工礦電機(jī)車動(dòng)力源、電動(dòng)機(jī)車、汽車起動(dòng)電源等方面得到更為廣泛的應(yīng)用。為了提高鉛酸電池的輸出電壓和能量，通常采用幾個(gè)單格鉛酸電池串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)單體電池，并且用多個(gè)單體電池串聯(lián)構(gòu)成電池組來使用。由于各個(gè)單格鉛酸電池容量和內(nèi)阻在制造和使用過程中不可避免地存在不一致性，從而引起電池組充放電的不均衡，而充放電的不均衡又進(jìn)一步擴(kuò)大了電池之間的不一致性，形成惡性循環(huán)，造成電池提前損壞，壽命大大縮短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速的檢測單格鉛酸電池在充放電過程中的電壓、電流和溫度，并實(shí)現(xiàn)每個(gè)單格鉛酸電池都能充滿電而又不出現(xiàn)過充現(xiàn)象。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括：用于采集單格電池的電壓、電流和溫度的信號(hào)采集單元，所述信號(hào)采集單元將采集的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器模塊；所述處理器模塊適于根據(jù)上述數(shù)據(jù)判斷單個(gè)電池狀態(tài)，且輸出相應(yīng)PWM信號(hào)，以控制DC/DC模塊對(duì)所需均衡的單格電池補(bǔ)充電流。

進(jìn)一步，所述DC/DC模塊包括：開關(guān)管、與該開關(guān)管的集電極相連的原邊繞組，該開關(guān)管的基極連接PWM信號(hào)，以控制原邊繞組耦合副邊繞組；所述副邊繞組的一端與一二極管的陽極相連，該二極管的陰極通過連接的儲(chǔ)能電容和負(fù)載電阻接回至副邊繞組的另一端。

進(jìn)一步，所述信號(hào)采集單元包括：溫度采集模塊、電流采集模塊和電壓采集模塊；所述處理器模塊采用帶有兩個(gè)AD采樣端的單片機(jī)；所述電流采集模塊和電壓采集模塊將通過電壓傳感器和電流傳感器獲得的模擬量經(jīng)過調(diào)理后分別輸入至單片機(jī)的兩AD采樣端；以及所述溫度采集模塊采用數(shù)字量溫度傳感器。

進(jìn)一步，所述電流采集模塊包括：電流濾波及限流保護(hù)電路，與該電流濾波及限流保護(hù)電路相連的運(yùn)算放大電路；其中運(yùn)算放大電路包括：集成運(yùn)放，該集成運(yùn)放的同相端通過一電阻接地，其反相端與電流濾波及限流保護(hù)電路的輸出端相連；所述集成運(yùn)放的反相端與輸出端之間連接一電容，以及與該電容并聯(lián)的可變電阻器與反饋電阻串聯(lián)電路。

進(jìn)一步，所述電壓采集模塊包括：電壓濾波及限流保護(hù)電路，與該電壓濾波及限流保護(hù)電路相連的同相比例運(yùn)算電路。

又一方面，本是實(shí)用新型還提供了一種電動(dòng)汽車，

所述電動(dòng)汽車包括所述電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型可以防止出現(xiàn)過充電現(xiàn)象，從而有效的延長電池的使用壽命；可以精確的監(jiān)控電池的工作狀態(tài)，有效的對(duì)電池各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制和處理。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型的DC/DC模塊的電路原理圖；

圖3是本實(shí)用新型的電流采集模塊的電路原理圖；

圖4是本實(shí)用新型的電壓采集模塊的電路原理圖；

圖5是本實(shí)用新型的電源模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括：用于采集單格電池的電壓、電流和溫度的信號(hào)采集單元，所述信號(hào)采集單元將采集的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器模塊；所述處理器模塊適于根據(jù)上述數(shù)據(jù)判斷單個(gè)電池狀態(tài)，且輸出相應(yīng)PWM信號(hào)，以控制DC/DC模塊對(duì)所需均衡的單格電池補(bǔ)充電流。

如圖2所示，進(jìn)一步，所述DC/DC模塊采用反激式DC/DC，且包括：開關(guān)管Q、與該開關(guān)管Q的集電極相連的原邊繞組W1，該開關(guān)管Q的基極連接PWM信號(hào)，以控制原邊繞組W1耦合副邊繞組W2；所述副邊繞組W2的一端與一二極管D1的陽極相連，該二極管D1的陰極通過連接的儲(chǔ)能電容Cf和負(fù)載電阻Rld接回至副邊繞組W2的另一端。

具體的，所述信號(hào)采集單元包括：溫度采集模塊、電流采集模塊和電壓采集模塊；所述處理器模塊采用帶有兩個(gè)AD采樣端的單片機(jī)；所述電流采集模塊和電壓采集模塊將通過電壓傳感器和電流傳感器獲得的模擬量經(jīng)過調(diào)理后分別輸入至單片機(jī)的兩AD采樣端；以及所述溫度采集模塊采用數(shù)字量溫度傳感器。

可選的，所述單片機(jī)例如但不限于采用PHILIPS公司的8位單片機(jī)P89LPC936作為系統(tǒng)的處理器模塊。

如圖3所示，所述電流采集模塊包括：電流濾波及限流保護(hù)電路，與該電流濾波及限流保護(hù)電路相連的運(yùn)算放大電路；其中運(yùn)算放大電路包括：集成運(yùn)放，該集成運(yùn)放的同相端通過一電阻R11接地，其反相端與電流濾波及限流保護(hù)電路的輸出端相連；所述集成運(yùn)放的反相端與輸出端之間連接一電容C20，以及與該電容C20并聯(lián)的可變電阻器SR4與反饋電阻R13串聯(lián)電路。電流采集是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾妷盒盘?hào)，然后經(jīng)過濾波處理，消除噪聲信號(hào)后，將信號(hào)輸給單片機(jī)的A/D口，進(jìn)行電壓的測量，再通過測量的電壓結(jié)果計(jì)算電流的大小。其中I_BAT為采集的電流值，Vi為本電流采集模塊的輸出值。

如圖4所示，進(jìn)一步，所述電壓采集模塊包括：電壓濾波及限流保護(hù)電路，與該電壓濾波及限流保護(hù)電路相連的同相比例運(yùn)算電路。在本方案中同相比例運(yùn)算電路設(shè)為電壓跟隨器的形式即放大倍數(shù)為1。其中V_BAT為采集的電壓值，Vv為本電壓采集模塊的輸出值。

所述集成運(yùn)放和同相比例運(yùn)算電路均由LM358實(shí)現(xiàn)。

本處理器模塊還連接有串口通訊模塊，以便于與主機(jī)實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊。

由于電源電壓是否穩(wěn)定對(duì)單片機(jī)工作的可靠性有很大影響，因此，本電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)通過如圖5所示的電源模塊電路加大整個(gè)電路的抗干擾能力。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1基礎(chǔ)上，本實(shí)施例2提供了一種電動(dòng)汽車。

所述電動(dòng)汽車包括如實(shí)施例1所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力鉛酸電池單格監(jiān)控管理系統(tǒng)。

以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。