电动汽车的电池管理实现方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及电动汽车【技术领域】，具体而言，涉及电动汽车的电池管理实现方法及装置。该方法，包括：检测当前电池组中每个电池单体的电量；当检测到所述当前电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，将所述当前电池组中电量高于所述预设电量阈值的电池单体及备用的电池单体中电量高于所述预设电量阈值的电池单体按照电量的高低进行排序；将所述排序的结果中电量高的前N项所述电池单体组成新的供电电池组进行供电，其中N的取值等于组成所述供电电池组的电池单体的数量值。本发明提供的电动汽车的电池管理实现方法及装置，能够提高电池组的供电效率，进一步满足电动汽车中电池监测的实际需求。
【专利说明】电动汽车的电池管理实现方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车【技术领域】，具体而言，涉及电动汽车的电池管理实现方法及
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【背景技术】
[0002]随着能源紧缺、石油涨价及城市环境污染的日益严重，电能作为替代石油的新能源越来越被重视。近年来以蓄电池为动力的电动汽车受到了市场越来越多的关注。但是由于蓄电池在加热、过充/过放电流、震动、挤压等条件下可能导致电池寿命缩短以致损坏，因此对电动汽车中的电池进行监测管理至关重要。
[0003]当前，电动汽车中的电池监测管理主要是对电池的过充电、过放电状态进行监测，而在电动汽车的供电系统中包括数量较多的电池单体，若当前供电的电池组中的一个或多个电池单体出现电量不足的问题则会影响当前供电电池组的供电效率。
[0004]由此看出，当前电动汽车的电池监测管理中仅对供电电池组的过充电、过放电状态进行监测，不满足电动汽车中电池监测的实际需求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供电动汽车的电池管理实现方法及装置，以解决上述的问题。
[0006]在本发明的实施例中提供了电动汽车的电池管理实现方法，包括:检测当前电池组中每个电池单体的电量；当检测到所述当前电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，将所述当前电池组中电量高于所述预设电量阈值的电池单体及备用的电池单体中电量高于所述预设电量阈值的电池单体按照电量的高低进行排序；将所述排序的结果中电量高的前N项所述电池单体组成新的供电电池组进行供电，其中N的取值等于组成所述供电电池组的电池单体的数量值。
[0007]优选地，所述检测当前电池组中每个电池单体的电量时包括:检测所述电池单体中的电量，并利用电压比较器判断所述电池单体的电量是否低于所述预设电量阈值。
[0008]优选地，当检测到所述电池单体的电量低于所述预设电量阈值时，还包括:对电量低于所述预设电量阈值的电池单体进行充电保护。
[0009]优选地，所述将排序的结果中电量高的前N项电池单体组成新的供电电池组进行供电，包括:将排序的结果中电量高的前N项电池单体串联组成新的供电电池组进行供电。
[0010]本发明实施例中还提供了电动汽车的电池管理实现装置，包括:信号采集单元，用于检测当前电池组中每个电池单体的电量；电子控制单元，用于当检测到所述当前电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，将所述当前电池组中电量高于所述预设电量阈值的电池单体及备用的电池单体中电量高于所述预设电量阈值的电池单体按照电量的高低进行排序；执行单元，用于将所述排序的结果中电量高的前N项所述电池单体组成新的供电电池组进行供电，其中N的取值等于组成所述供电电池组的电池单体的数量值。
[0011]优选地，所述电子控制单元包括单片机或可编程逻辑阵列控制器。
[0012]优选地，上述的装置还包括:充电保护电路，用于当检测到所述电池单体的电量低于所述预设电量阈值时，对电量低于所述预设电量阈值的电池单体进行充电保护。
[0013]本发明实施例提供的电动汽车的电池管理实现方法及装置，对电池组中的电池单体进行电量检测，当电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，对当前电池组及备用电池中的电量高的电池单体进行排序，并选取电量高的电池单体组成新的供电电池组，如此可以解决现有的电池管理实现方法中当电池组中的电池单体出现电量不足而影响整组电池工作的问题，由此能够提高电池组的供电效率，进一步满足电动汽车中电池监测的实际需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1示出了本发明实施例中电动汽车的电池管理实现方法的流程图；
[0015]图2示出了本发明实施例中电动汽车的电池管理实现装置的结构示意图；
[0016]图3和图4示出了本发明实施例中电动汽车的电池管理实现装置的一种电路图；
[0017]图5示出了本发明实施例中用于单片机供电的供电电路图。
【具体实施方式】
[0018]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0019]本发明实施例中提供了一种电动汽车的电池管理实现方法，如图1所示，主要处理步骤包括:
[0020]步骤Sll:检测当前电池组中每个电池单体的电量；
[0021]步骤S12:当检测到当前电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，将当前电池组中电量高于预设电量阈值的电池单体及备用的电池单体中电量高于预设电量阈值的电池单体按照电量的高低进行排序；
[0022]步骤S13:将排序的结果中电量高的前N项电池单体组成新的供电电池组进行供电，其中N的取值等于组成供电电池组的电池单体的数量值。
[0023]本发明实施例中在对电动汽车中电池的管理时，对电池组中的电池单体进行电量检测，当电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，对当前电池组及备用电池中的电量高的电池单体进行排序，并选取电量高的电池单体组成新的供电电池组,如此可以解决现有的电池管理实现方法中当电池组中的电池单体出现电量不足而影响整组电池工作的问题，由此能够提高电池组的供电效率，进一步满足电动汽车中电池监测的实际需求。
[0024]本发明实施例中在检测当前电池组中每个电池单体的电量时包括:检测电池单体中的电量，并利用电压比较器判断电池单体的电量是否低于预设电量阈值，通过电压比较器能够判断每个电池单体中的电量是否低于预设电量阈值，并将检测的结果上报至电子控制单元，电子控制单元根据上报的电池单体的电量状况反馈管理策略。
[0025]进一步地，当检测到电池单体的电量低于预设电量阈值时，还包括:对电量低于预设电量阈值的电池单体进行充电保护。通过对电量低于预设电量阈值的电池单体的充电保护可以防止电量低的电池损坏。
[0026]本发明实施例中将排序的结果中电量高的前N项电池单体组成新的供电电池组进行供电，包括:将排序的结果中电量高的前N项电池单体串联组成新的供电电池组进行供电。
[0027]在现有技术中，电动汽车的电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM), (BMS)虽然能防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。但是，如电池组中其中一块电池出现电量不足等问题则影响整组电池正常工作。
[0028]而本发明实施例的电动汽车的电池管理实现方法，不仅能实现现有电动汽车电池管理系统的功能，而且在对电动汽车的电池进行管理的过程中，将每块电池单体作为一个“网格节点”，“网格节点”成为电池管理基层的单元。
[0029]在对电池组进行管理的过程中，对每个电池单体的电量进行监测，抽取电量状态良好的电池单体组成电池组对电动汽车进行供电，直到电池组中的其中一个电池单体的电量低于正常电量，系统再进行对电量良好的电池单体进行重新组合，在组合单元的过程中，电子控制单元智能对电源单体按照择优选择原则，即先对电量情况最好的电池单体进行组合，组成电量情况良好的电池组对电动汽车供电，直到每块电池单体电量都消耗完，这样提高了每块电池的利用率。解决了现有电动汽车电池管理系统的其中一块电池出现电量不足而影响整组电池工作的问题,从而解决目前电动车电池利用率低的难题。
[0030]本发明实施例中还提供了一种电动汽车的电池管理实现装置，如图2所示，主要包括:信号采集单元21，用于检测当前电池组中每个电池单体的电量；电子控制单元22，用于当检测到当前电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，将当前电池组中电量高于预设电量阈值的电池单体及备用的电池单体中电量高于预设电量阈值的电池单体按照电量的高低进行排序；执行单元23，用于将排序的结果中电量高的前N项电池单体组成新的供电电池组进行供电，其中N的取值等于组成供电电池组的电池单体的数量值。
[0031]具体地，电子控制单元包括单片机或可编程逻辑阵列控制器，通过单片机或可编程逻辑阵列控制器对电池单体的电量进行监测，并实现电池单体的择优组合。
[0032]为了实现对电量低于预设电量阈值的电池单体的保护，在该装置中还设置充电保护电路，其中充电保护电路用于当检测到电池单体的电量低于预设电量阈值时，对电量低于预设电量阈值的电池单体进行充电保护。
[0033]如图3及图4所示，给出了电动汽车的电池管理实现装置的一种电路图，该电路图为3*3电池组的电路图，可以根据实际需求增加相应AD接口和电池阀以将该电路改成N*N电池组。
[0034]图3中，AD1，AD2，AD3……AD9为反馈到电子控制单元E⑶的电量信号接线，分别接到图4中的的AD1，AD2，AD3......AD9 ；
[0035]图3中，1.1, 1.2,1.3,为电池单体I (power batteryl)的电磁阀控制接线,分别对应接到图4的1.1，1.2，1.3 ;其他单体电池的接线如电池单体I所示。
[0036]在对电池组进行管理时，把每个单体电池的电压信号反馈到E⑶，E⑶根据AD信号判断电池电量的多少。
[0037]如图3中，整个装置由3部分构成，信号采集单元、E⑶控制单元、E⑶执行单元；[0038]信号采集单元:单体电池的电量通过利用电压比较器判断电池电压与设定值的大小关系，ECU收集电压比较器反馈回来的信息；
[0039]E⑶控制单元:E⑶收集到电池电量的信息后，按照电量的高低进行对单体电池排序，选择排序后前N个电池组成一组对电动汽车供电，在供电的过程中，ECU始终对单体电池电量进行监测，当单体电池电量低于设定值时，将进行对单体电池进行充电保护，同时执行排序、组合、供电的程序；其中E⑶控制单元可以通过单片机或可编程逻辑阵列控制器实现，如图5中，示出了为单片机供电的电路图。
[0040]ECU执行单元:图中每个电磁阀都由ECU进行控制，可以实现任意N个单体电池进行串联供电。
[0041 ] 在本装置中，设计的电池为动力电池，另外在供给系统的电源为系统电源，在重组的过程中，这个过程是非常短暂的，可以由系统电源供给电动汽车工作。
[0042]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.电动汽车的电池管理实现方法，其特征在于，包括: 检测当前电池组中每个电池单体的电量； 当检测到所述当前电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，将所述当前电池组中电量高于所述预设电量阈值的电池单体及备用的电池单体中电量高于所述预设电量阈值的电池单体按照电量的高低进行排序； 将所述排序的结果中电量高的前N项所述电池单体组成新的供电电池组进行供电，其中N的取值等于组成所述供电电池组的电池单体的数量值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测当前电池组中每个电池单体的电量时包括: 检测所述电池单体中的电量，并利用电压比较器判断所述电池单体的电量是否低于所述预设电量阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当检测到所述电池单体的电量低于所述预设电量阈值时，还包括:对电量低于所述预设电量阈值的电池单体进行充电保护。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将排序的结果中电量高的前N项电池单体组成新的供电电池组进行供电，包括:将排序的结果中电量高的前N项电池单体串联组成新的供电电池组进行供电。
5.电动汽车的电池管理实现装置，其特征在于，包括: 信号采集单元，用于检测当前电池组中每个电池单体的电量； 电子控制单元，用于当检测到所述当前电池组中的电量低于预设电量阈值的电池单体的数量大于或等于设定的数值时，将所述当前电池组中电量高于所述预设电量阈值的电池单体及备用的电池单体中电量高于所述预设电量阈值的电池单体按照电量的高低进行排序; 执行单元，用于将所述排序的结果中电量高的前N项所述电池单体组成新的供电电池组进行供电，其中N的取值等于组成所述供电电池组的电池单体的数量值。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电子控制单元包括单片机或可编程逻辑阵列控制器。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括:充电保护电路，用于当检测到所述电池单体的电量低于所述预设电量阈值时，对电量低于所述预设电量阈值的电池单体进行充电保护。
【文档编号】B60L11/18GK103802687SQ201410086164
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】龙志军, 陈永康, 刘顺祥 申请人:佛山职业技术学院