发明名称 一种电动汽车电池保护电路
摘要 本发明公开了一种电动汽车电池保护电路,包括主电路,电压检测模块,电池回路电流检测模块,电池温度检测模块,电动汽车惯性检测模块,电磁继电器开关模块,和单片机控制模块。各检测模块通过对电池单体电压、电池回路电流、电池温度的检测,将信号传给单片机控制模块,分析其电流、电压和温度的变化趋势。此电路不仅实现了对电动汽车电池的外部电压、电流的检测,对过电压、过电流、欠电压等异常状态下的切断保护,而且实现了对电池输出特性的提前预测,对电池的荷电异常进行检测和保护,还通过对汽车的惯性检测保证在电池完好的情况下电动汽车出现各类故障时及时切断电源电路防止出现电池的燃烧和爆炸。
申请公布号 CN102856886B 申请公布日期 2015.09.02
申请号 CN201210318061.3 申请日期 2012.08.31
申请人 华南理工大学 发明人 康龙云;姜凯;林玉健
分类号 H02H7/18(2006.01)I 主分类号 H02H7/18(2006.01)I
代理机构 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人 何淑珍
主权项 一种电动汽车电池保护电路,其特征在于包括主电路,电压检测模块,电池回路电流检测模块,电池温度检测模块,电动汽车惯性检测模块,电磁继电器开关模块,和单片机控制模块;主电路包括多组单体电池串联,用于提供电动汽车电源,每个单体电池的两端接电压检测模块,电池回路电流检测模块与充电器或负载串接在电池回路中,电池回路电流检测模块用于检测回路总电流,电池回路中还串联有一个电磁继电器开关;电压检测模块的两端接每个电池单体的两端,用于实时检测每个单体电池的电压,电压检测模块的输出接入单片机控制模块;温度检测模块用于检测单体电池的温度,电池温度检测模块的输出接单片机控制模块;电动汽车惯性检测模块与单片机控制模块连接,用于检测电动汽车的外部运行状态;电磁继电器开关的控制端接至单片机模块;单片机控制模块用于输出信号对各模块进行控制,包括STC12C5206单片机;单片机控制模块首先将单体电池电压检测模块、主回路电流检测模块、电池温度检测模块的输入,跟基准电压比较,用卡尔曼滤波法和Ah计量法对电池的荷电状态进行计算,保证电池的荷电状态正常,其次对过电压,欠电压,过电流现象进行判断,及时给电磁继电器模块开关信号;再次对电压,电流和温度的采集信号进行微分,判断其变化趋势是否正常,不正常则切断电源;单片机控制模块还通过惯性传感器的检测,对于电动汽车的加减速或碰撞翻滚进行判断,及时控制电池回路电磁继电器开关的通断;电池回路电流检测模块包括第一电流传感器(U1),第二运放(U2A),第三电容(C3),第四电阻(R4),第四电容(C4),第五电阻(R5),第六电阻(R6),第七电阻(R7),和第五电容(C5);主电路的电流从第一电流传感器正端流入并从第一电流传感器的负端流出,第一电流传感器的电源端VCC接正5v电源,第一电流传感器的接地端GND接地,第一电流传感器的电压信号输出端Vout接第四电阻(R4)的一端,第四电阻(R4)的另一端接第二运放(U2A)的反相输入端,第三电容并联接于第一电流传感器的电源端VCC与第一电流传感器的接地端GND之间,第四电容并联接于第二运放(U2A)的反相输入端与地之间,第六电阻(R6)接于第二运放(U2A)的反相输入端与输出端之间,第五电阻(R5)接于第二运放(U2A)的正向输入端与地之间,第七电阻(R7)一端接到第二运放(U2A)的输出端,另一端接到单片机的第二A/D转换IO口(P1.1),第五电容(C5)并接于单片机的第二A/D转换IO口(P1.1)与地之间。
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