專利名稱：電動車電池的檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及電動車電池技術(shù)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
我國的鋰動力電池目前雖然達(dá)到國際先皿平，然而通過幾年的實(shí)際試用，我們 必須承認(rèn)它還存在許多弱點(diǎn)。這也是目前鉛酸動力電池仍然占據(jù)動力電池市場的主
要原因。雖然單體鋰動力電池的循環(huán)^ii到1500紋右， 一經(jīng)組合成電池組艦
時，就會產(chǎn)生循環(huán)壽命短的情況。我們知道，鋰動力電池所以能夠成為動力是需要 幾十只甚至上百只的電池串并聯(lián)組織起來，才能達(dá)到電動車所需要的功率，少量電 池的功率根本不可能滿足電動車動力的需要。那么幾十只上百只的電池串并聯(lián)組織 起來以后，在電動車運(yùn)行使用時，由于單體電池性能上參差不齊，使電池組的^ffl 壽命受多種因素的影響而降低。由于幾十只、上百只的電池組、電壓、容量、內(nèi)阻 的差異是客觀存在的，所以出現(xiàn)了電動車用鋰動力電池組的壽命受到影響的問題。 這是關(guān)系到鋰動力電池能否涉入電動車領(lǐng)域的重大問題，也是鋰動力電池這一概念 物質(zhì)生死存亡的問題。人們在研究搜尋到這一問題的癥結(jié)以后，將鋰動力電池的循 環(huán)^壽命寄托到智能M控管理鋰動力電池組的希望上。目前國內(nèi)電動車電池的 檢測裝置解決不了能量均衡問題，,就使電池的1M壽命和穩(wěn)定性受到威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對戰(zhàn)問題，鵬一種對電池組過充、過放、過、艦行保護(hù)，對電 池組單體能量進(jìn)行均衡處理，對電池組電池單體故障進(jìn)行診斷、修復(fù)、預(yù)警功能的 電動車電池的檢測裝置。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明包,成電路DSP，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)集電路DSP分別通過電阻、三級管分別同電池相連。
為使鋰離子電池組工作更安全可靠，在其充電時，采用"分步式"充電方式即為
先恒流后恒壓(先以恒流方式充電，當(dāng)電池達(dá)到恒壓值后即平均每只電池電壓4.2V
時，轉(zhuǎn)入恒壓充電)。采用這種充電方式的主要原因是在恒流充電過程中，電池組 中的每一單體電池都有可倉^5i4.2V,當(dāng)其超過4.2V時電池就有可能損壞甚至爆炸; 而如果電池組中某節(jié)電池電壓達(dá)到恒壓值后就停止充電，將會導(dǎo)致電池組中各單體 電池的容量差異越來越大，這樣也會損壞電池，減少其壽命。因此，在鋰離子充電 過程中應(yīng)采用先恒流后恒壓。而實(shí)現(xiàn)此種充電方式的環(huán)節(jié)就是均充保護(hù)模塊。電池 組中每一單體電池都配有均充保護(hù)模塊，當(dāng)某節(jié)電池電壓達(dá)到恒壓值時利用均充保
護(hù)模塊分掉部分電流，以保持恒壓直到整組電池電ffi&到恒壓值，并充滿電池為止。 皿是鋰離子電池均充^4分配模塊的主要工作原理。
電動車用的電池使用中其性能發(fā)揮得如何，除與電池模塊自身性能有關(guān)外，與其 應(yīng)用的電池能量管理系統(tǒng)的功能有著密切的關(guān)系，尤其是電池模塊質(zhì)量不太理想的 ^#下，應(yīng)用功能完備的電池能量管理系統(tǒng)其作用就更加突出。借助電池能量管理 系統(tǒng)的正常工作會使電池模塊的性能得以充分發(fā)揮，減少電池模塊故障，延長電池 模塊的使用壽命，增加電動車的使用安全感。本產(chǎn)品主要用來對鋰動力電池組的智 能管理，其用途艦電池組過充、過放、過艦行保護(hù)，對電池組單體能量進(jìn)行均 衡處理，對電池組電池單體故障進(jìn)行診斷、修復(fù)、預(yù)警，從而來提高鋰電池的^ 安全性，延長電池組使用壽命。因此，電動車電池能量管理系統(tǒng)的應(yīng)用備受電動車 設(shè)計者和使用者的重視。
本發(fā)明的有益效果
1、 嵌入式Dsp處理器，適^m算量較大，特別是向量運(yùn)算、指針線性尋址等
較多的運(yùn)算處理，其集成度高，外圍器件少，運(yùn)算速度快，從而提高了產(chǎn)品的可靠 性和抗干擾性。
2、 采用先進(jìn)的大規(guī)模集成電路FPGA設(shè)計，能更加快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地執(zhí)行管理控制程序。
3、 采用CAN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了裝置的分布式管理，實(shí)現(xiàn)了能量回饋的控制策略。
4、 采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制，實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)管理方式，使電池組的能量均衡控制 輕松實(shí)現(xiàn)。
5、 應(yīng)用了^A式實(shí)時操作系統(tǒng)使電池組電池單體進(jìn)行自診斷、自修復(fù)工作。
6、 ID識別模糊于電池組數(shù)據(jù)庫管理、防偽。


.-
圖l是本發(fā)明的電氣原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包m成電路DSP,集電路DSP分別通過電阻、三級管分別同電池相連。 為使鋰離子電池組工作更安全可靠，在其充電時，采用"分步式"充電方式即為 先直流后恒壓(先以恒流方式充電，當(dāng)電池達(dá)到恒壓值后即平均每只電池電壓4.2V 時，轉(zhuǎn)入恒壓充電)。采用這種充電方式的主要原因是在恒流充電過程中，電池組 中的每一單體電池都有可能超過4.2V，當(dāng)其皿4.2V時電池就有可能損壞甚至爆炸； 而如果電池組中某節(jié)電池電壓達(dá)到恒壓^就停止充電，將會導(dǎo)致電池組中各單體 電池的容量差異艦越大，這樣也會損壞電池，減少其壽命。因此，在鋰離子充電 過程中應(yīng)采用先恒流后恒壓。而實(shí)現(xiàn)此種充電方式的環(huán)節(jié)就是均充保護(hù)模塊。電池 組中每一單體電池都配有均充保護(hù)模塊，當(dāng)某節(jié)電池電壓達(dá)到恒壓值時利用均充保 護(hù)模塊分掉部分電流，以保持恒壓mf鵬組電池電JBi到恒壓值，并充滿電池為止。 i^是鋰離子電池均充能量分配模塊的主要工作原理。
電動車用的電池使用中其性能發(fā)揮得如何，除與電池模塊自身性能有關(guān)外，與其 應(yīng)用的電池能量管理系統(tǒng)的功能有著密切的關(guān)系，尤其是電池模,量不太理想的 ^下，應(yīng)用功能完備的電池能量管理系統(tǒng)其作用就更加突出。借助電池能量管理 系統(tǒng)的正常工作會使電池模塊的性能得以充分發(fā)揮，減少電池模塊故障，延長電池 模塊的^ ^,增加電動車的使用安全感。本產(chǎn)品主要用自鋰動力電池組的智能管理，其用途是對電池組過充、過放、過流進(jìn)行保護(hù)，對電池組單體能量進(jìn)行均 衡處理，對電池組電池單體故障進(jìn)行診斷、修復(fù)、預(yù)警，從而來提高鋰電池的艦 安全性，延長電池組鵬壽命。因此，電動車電池能量管理系統(tǒng)的應(yīng)用備受電動車 設(shè)計者和使用者的重視。
電池組E1、 E2、 E3、 E4......Ei分別ffliiH極管Tl、 T2、 T3……Ti、電阻R1、
R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9......R3i+1、 R3i+2、 R3i+3同集成電路DSP相連；
電池組E的充電量差額，通過集成電路DSP發(fā)出信號至相應(yīng)的DA，打開三級管T進(jìn) 行反充電。
該系統(tǒng)的核心部分為全數(shù)字DSP處理器，主要功能是數(shù)據(jù)處理、功能管理和自學(xué) 習(xí)、自適M模糊控制。
均充能量分配模塊是旨系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它主要是針對由于單體電池容量不一 致所導(dǎo)致的能量分散這一問皿行會糧再分配，從而實(shí)m每一單體電池均衡充電。
數(shù)據(jù)采,塊主要由電壓測量、M^傳S^和相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器組成，它的主要 作用是采集電池在充放電過程中的電壓、電流和皿等數(shù)據(jù)。
，模塊在電池相關(guān)參數(shù)偏離正常指標(biāo)時，會自動切斷回路。
充電狀態(tài)監(jiān)控模塊是由一系列監(jiān)控單元艦包括對充電電流、充電電壓和充電容 量等的監(jiān)控，主要是在電池充電過程中對電 行保護(hù)，避免電池過充導(dǎo)致?lián)p壞。
電池修復(fù)模塊是電M行自診斷、自修復(fù)工作的環(huán)節(jié)，它執(zhí)行核心模塊的各種修 復(fù)指令，對電艦行充電、放電、均充、均放等措施，是該系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一。
信息存貯模塊，它用于各種關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存貯。
通信模塊用于充電機(jī)和電動助力車控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交流、數(shù)據(jù)保存和數(shù)據(jù)處理等。
剩余容量顯示模塊,及時、準(zhǔn)確、真實(shí)地顯示電池組的荷電量(相當(dāng)于汽車的 油表)，以及m^t^行的里程。
故障報警模塊是在電池出旨常狀態(tài)時進(jìn)行報警，主要是^MJ1、過流、過溫、過放和過充等狀態(tài)下進(jìn)行報警。
ID識別模塊用于電池組數(shù)據(jù)庫管理、防偽。
上述所有模塊的最終功效就是保證電池組在艦情況下都能正常工作。而對外部 來講，電池組的原有性能指標(biāo)是不變的，也就是增加了電池管理系統(tǒng)后，與不增加 管理系統(tǒng)的電池一樣使用。
結(jié)合

一次動作過程
當(dāng)電池組充電時，通過開關(guān)管的通斷一次，就將兩節(jié)相差很大的電鵬行平衡， 其原理就M3i先進(jìn)控制算法實(shí)現(xiàn)f嬉回饋，使其驢平衡。假如E2電壓高，E4電 壓低，ffl3i DSP的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，同時打開T2、 T3，對E4反充電，直至兩者平衡為 止，在此期間停止其它電池充電。
權(quán)利要求
1、電動車電池的檢測裝置，包括集成電路DSP，其特征在于集電路DSP分別通過電阻、三級管分別同電池相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車電池的檢測裝置，其特征在于集成電路 DSP包括均充能量分配模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、保護(hù)模塊、充電狀態(tài)監(jiān)控模塊、 電池修復(fù)模塊、信息存貯模塊、通信模塊、剩余容量顯示模塊、故障報警模塊、 ID識別模塊。
全文摘要
電動車電池的檢測裝置是涉及電動車電池技術(shù)的改進(jìn)。本發(fā)明就是提供一種對電池組過充、過放、過流進(jìn)行保護(hù)，對電池組單體能量進(jìn)行均衡處理，對電池組電池單體故障進(jìn)行診斷、修復(fù)、預(yù)警功能的電動車電池的檢測裝置。本發(fā)明包括集成電路DSP，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)集電路DSP分別通過電阻、三極管分別同電池相連。
文檔編號H02J7/00GK101435854SQ20071015809
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者段春明 申請人:沈陽昂立信息技術(shù)有限公司