一种电池电芯智慧管理控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电池电芯智慧管理控制系统，包括PCB板上集成有BMS电池管理模块，大功率均衡模块、故障功能保护模块、唤醒模块、采集模块、三轴运动状态检测模块、四路温度传感器，远近场定位模块、蓝牙模块、远程热车模块、远程通信和控制模块和防拆模块；所述BMS电池管理模块对电池电路内的电芯进行过压、过流、高温、欠压、低温进行保护；传统BMS管理系统，只有常见的过压，过流，高温，欠压，低温针对于电芯的保护，本申请文件比传统的BMS保护系统，增加了大功率的均衡模块，让电池寿命更长，电芯更安全。所述大功率均衡模块对BMS电池管理模块中的电池电路上通过大功率均衡电路延长电池寿命，对电芯进行保护。对电芯进行保护。对电芯进行保护。

【技术实现步骤摘要】
一种电池电芯智慧管理控制系统


[0001]本专利技术涉及一种控制系统，具体涉及一种电池电芯智慧管理控制系统。

技术介绍

[0002]现有的电池通常是通过多个单体电芯组成电池模组，并由多个电池模组组成电池系统来供电运行的。目前的电池系统中的电池管理系统虽然会对单体电芯进行信息监测，但由于用于信息监测的装置，如电压传感器、温度传感器等设置在电芯外部，所采集的信息有一定的偏差，且目前的电池系统中均对部分电芯进行状态监测，未对每一个电芯的状态进行监测。
[0003]根据目前的使用场景，很多的电动车使用的电池还是铅酸电池。而铅酸电池的笨重且容量低是目前最大的缺陷。很快，三元锂电芯，磷酸锂电芯也相应的使用到了电动车领域中来。
[0004]锂电池是由电芯、保护板、线束构成。电池充电太满，放电放空了，温度太高或太低了的情况下电芯还在工作等等这些情况，都会导致电芯的寿命直线下滑，严重时还会导致爆炸。
[0005]基于这些故障情况，保护板在整个电池中起到了举足轻重的作用。目前的市面看到的保护板大多功能单一或者花哨但是不实用。
[0006]随着环保意识的加强，电动汽车越来越受国家重视及大众的喜爱，电池模组作为为电动汽车提供动力的核心部件。市场对电池模组的需求量越来越大，同时随着消费者安全意识和环保意识的提高，电池模组的安全性及报废后的回收成为业界普遍关注的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是目前的电动车电池管理模组不能有效保障电芯的安全性，在长时间使用后对电池续航无法得到保证，且现有的电动车电池管理模组功能单一，没有进行功能整合，使得运用范围十分受限，解决上述问题。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种电池电芯智慧管理控制系统，包括PCB板上集成有BMS电池管理模块，大功率均衡模块、故障功能保护模块、唤醒模块、采集模块、三轴运动状态检测模块、四路温度传感器，远近场定位模块、蓝牙模块、远程热车模块、远程通信和控制模块和防拆模块；。
[0010]所述BMS电池管理模块对电池电路内的电芯进行过压、过流、高温、欠压、低温进行保护；传统BMS管理系统，只有常见的过压，过流，高温，欠压，低温针对于电芯的保护，本申请文件比传统的BMS保护系统，增加了大功率的均衡模块，让电池寿命更长，电芯更安全。
[0011]所述大功率均衡模块对BMS电池管理模块中的电池电路上通过大功率均衡电路延长电池寿命，对电芯进行保护；具有大功率均衡功能，比纯保护BMS更加安全，使用寿命更长。
[0012]所述故障功能保护模块对BMS电池管理模块中的电池电路充放电进行保护；汽车
级三级故障保护，一级充放电MOS，二级正极主动切断保险机制，三级MCU主动控制，三种保险机制配合比传统一级保险和两级保险安全系数更上一个等级。
[0013]所述唤醒模块包括四种唤醒单元，由远程唤醒单元、运动唤醒单元、按键唤醒单元和充电唤醒单元组成，通过四个唤醒单元对BMS电池管理模块进行唤醒；运动唤醒和按键唤醒在更多场合更灵活，实用。
[0014]所述采集模块包括AFE采集电路和电能计量电路，通过AFE采集电路和电能计量电路分别对电池电路的电量进行采集，通过数据算法将SOC精度提高到1％以内；传统锂电池没有采集功能，而相较于现有技术的产品，本申请文件的产品多一路电能采集电路，达到了跟汽车级一样的冗与机制，当前两轮电车的精度只能做到SOC20％以内，双采集电路可以将 SOC精度提高到1％以内，做到跟汽车级一样，显示数字，而不是两轮电车常见的四五个指示灯来显示SOC电量。但是成本只有汽车的百分之五十。
[0015]所述三轴运动状态检测模块对PCB板的产生的X轴、Y轴和Z轴的移动进行检测，并对PCB板的碰撞、运动、损伤、破坏状态信息进行检测记录；5，具有三轴运动检测功能，相对于传统水银震动开关，灵敏度更好，能检测的方向更多。
[0016]所述四路温度传感器包括测量环境电路、测量MOS电路和两路测量电芯电路，其中测量环境电路对环境温度进行检测，通过测量MOS电路和测量电芯电路对MOS管和电芯温度进行检测；本申请文件的产品具有四路温度传感器，比传统只测电芯温度，对比现有技术中的产品只测MOS和电芯，本申请文件产品多了一路环境温度，电池更安全，算法更简答，效果更明显。
[0017]所述远近场定位模块内设置有远场定位模块和近场定位模块，其中远场定位模块通过 GPS和北斗双星定位方式对PCB板位置进行确定，通过近场定位模块通过蜂鸣驱动电路，通过远程启动方式，在接收到启动信号后发出蜂鸣警报；具有远近场定位功能，传统锂电池无定位系统，目前的现有技术产品只有远场定位，而本申请文件通过蜂鸣电路的设置多了近场定位，远近场双定位，电池更安全，财产有保障。
[0018]所述蓝牙模块在缺乏信号的情况下通过蓝牙近距离读取电池信息，通过BLE连接，并相互透传数据；本产品具有蓝牙通信功能，当没有4G信号以后，可以通过蓝牙近距离读取电池信息，让骑行无忧，目前产品因为壳体内部的空间限制一般只有蓝牙或者只有4G，电池对环境的适应性差，特别是地下，野外等场所，本申请文件通过算法和程序，将两个功能合二为一，信号强的而复杂的城市内，4G远程监控更安全，信号弱而空旷的野外农村，蓝牙弥补更便利。
[0019]所述远程热车模块通过远程模块和加热模块进行配合，通过远程遥控方式启动加热模块，提升电芯温度，延长电池使用寿命；本申请文件采用掉电存储系统，相对现有技术的铁电，成本更低，而远程热车功能，现有技术中是没有此类功能的，目前还是采用充电加热功能，用户的骑行对电池损伤并不能很好的处理。
[0020]所述远程通信和控制模块通过4GCAT1信号上传电池数据，上传电池的数据包含电压、电流、压差、温度、身份信息、电量、速度、单芯电压数据，将电池数据传输至后台服务器；
[0021]所述防拆模块内设置有光敏电阻，在外壳被破拆后，光敏电阻被光源触发启动后，通过远程通信和控制模块将位置、环境数据和电池数据发送至后台服务器。具有防拆功能，此防拆功能相对于现有技术中采用的光敏传感器，本申请文件融合了运动状态，充放电状
态和光敏强度多参数复合确认，报警更准确，电池更安全。
[0022]进一步地，所述故障功能保护模块包括三级故障保护，其中第一级采用充放电MOS保护电路，第二级采用正极主动控制保险电路，第三极采用MCU主动控制电路，通过三级故障保护机制增加保护电路安全。
[0023]进一步地，所述远程热车模块中的加热模块采用混合加热片，所述混合加热片采用石墨和PTC混合制备。
[0024]进一步地，所述混合加热片两侧分别与可调电阻连接，可调电阻一端与混合加热片连接，另一端与铜导线连接，通过可调电阻调解混合加热片功耗，调整混合加热片温度。
[0025]进一步地，所述防拆模块中的光敏采集电路中设置有光敏传感器，光敏传感器的接口1 与电阻R225的接入端连接，电阻R225的输出端与测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池电芯智慧管理控制系统，其特征在于，包括PCB板上集成有BMS电池管理模块，大功率均衡模块、故障功能保护模块、唤醒模块、采集模块、三轴运动状态检测模块、四路温度传感器，远近场定位模块、蓝牙模块、远程热车模块、远程通信和控制模块和防拆模块；所述BMS电池管理模块对电池电路内的电芯进行过压、过流、短路、高温、欠压、低温进行保护；所述大功率均衡模块对BMS电池管理模块中的电池电路上通过大功率均衡电路延长电池寿命，对电芯进行保护；所述故障功能保护模块对BMS电池管理模块中的电池电路充放电进行保护；所述唤醒模块包括四种唤醒单元，由远程唤醒单元、运动唤醒单元、按键唤醒单元和充电唤醒单元组成，通过四个唤醒单元对BMS电池管理模块进行唤醒；所述采集模块包括AFE采集电路和电能计量电路，通过AFE采集电路和电能计量电路分别对电池电路的电量进行采集，通过数据算法将SOC精度提高到1％以内；所述三轴运动状态检测模块对PCB板的产生的X轴、Y轴和Z轴的移动进行检测，并对PCB板的碰撞、运动、损伤、破坏状态信息进行检测记录；所述四路温度传感器包括测量环境电路、测量MOS电路和两路测量电芯电路，其中测量环境电路对环境温度进行检测，通过测量MOS电路和测量电芯电路对MOS管和电芯温度进行检测；所述远近场定位模块内设置有远场定位模块和近场定位模块，其中远场定位模块通过GPS和北斗双星定位方式对PCB板位置进行确定，通过近场定位模块通过蜂鸣驱动电路，通过远程启动方式，在接收到启动信号后发出蜂鸣警报；所述蓝牙模块在缺乏信号的情况下通过蓝牙近距离读取电池信息，通过BLE连接，并相互透传数据；所述远程热车模块通过远程模块和加热模块进行配合，通过远程遥控方式启动加热模块，提...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，陈宗兴，夏立国，卢世亮，张磊，
申请(专利权)人：青岛铁骑网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：