本發(fā)明涉及電動汽車及插電式混合動力汽車電池管理領(lǐng)域，尤其是涉及一種車載并聯(lián)蓄電池組的監(jiān)控裝置。

背景技術(shù)：

目前，隨著電動汽車、插電式混合動力汽車的快速發(fā)展，對其續(xù)駛里程和電源系統(tǒng)的可靠性越來越高的要求。在現(xiàn)有的電池材料體系下很難做出比能量更高的電池，工程應用中均為通過電池的并聯(lián)實現(xiàn)電池容量的提高進而提升電動汽車或者插電式混合動力汽車的續(xù)駛里程。但是，提高蓄電池包容量的同時電池單元的數(shù)量也大幅度的增多。傳統(tǒng)的針對串聯(lián)電池組設計的串聯(lián)電池監(jiān)控裝置無法對相當數(shù)量的處于并聯(lián)狀態(tài)下的電池單體進行有效的監(jiān)控、管理，為電動汽車、插電式混合動力汽車的電源系統(tǒng)安全性、可靠性留下了隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用于并聯(lián)監(jiān)測、監(jiān)測范圍廣的車載并聯(lián)蓄電池組的監(jiān)控裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種車載并聯(lián)蓄電池組的監(jiān)控裝置，并聯(lián)蓄電池組由多個串聯(lián)的并聯(lián)蓄電池模塊組成，所述的并聯(lián)蓄電池模塊由多個并聯(lián)的電池單體構(gòu)成，該裝置包括：

蓄電池組控制器：用以獲取車載并聯(lián)蓄電池組的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對車載并聯(lián)蓄電池組進行監(jiān)控；

并聯(lián)蓄電池模塊監(jiān)控組件：分別與蓄電池組控制器和并聯(lián)蓄電池模塊連接，用以獲取并聯(lián)蓄電池模塊的電壓以及其中每個電池單體的電流和溫度；

負載監(jiān)控組件：分別與蓄電池組控制器和并聯(lián)蓄電池模塊連接，用以獲取并聯(lián)蓄電池組的干路電流和總電壓，用以實現(xiàn)對負載的驅(qū)動控制。

所述的并聯(lián)蓄電池模塊監(jiān)控組件包括控制模塊、并聯(lián)蓄電池模塊電壓測量模塊、電池單體電流測量模塊和電池單體溫度測量模塊，所述的并聯(lián)蓄電池模塊電壓測量模塊、電池單體電流測量模塊和電池溫度測量模塊分別通過AD轉(zhuǎn)換電路與控制模塊連接，所述的控制模塊通過第一通信模塊與蓄電池組控制器連接。

所述的并聯(lián)蓄電池模塊電壓測量模塊包括相互連接的第一差分放大單元和第一低通濾波單元，所述的第一差分放大單元并聯(lián)設置在并聯(lián)蓄電池模塊兩端，所述的第一低通濾波單元與AD轉(zhuǎn)換電路連接。

所述的電池單體電流測量模塊包括依次連接的分流電阻、測量選通單元、第二差分放大單元和第二低通濾波單元，所述的分流電阻設有多個，分別串聯(lián)在并聯(lián)蓄電池模塊的正極集流板與每個電池單體的正極之間，所述的第二低通濾波單元與AD轉(zhuǎn)換電路連接。

所述的電池單體溫度測量模塊包括信號調(diào)理單元和設置在每個電池單體極柱上的熱電偶，所述的熱電偶、測量選通單元、信號調(diào)理單元和AD轉(zhuǎn)換電路依次連接。

所述的負載監(jiān)控組件包括正極主繼電器、預充電電路、負極主繼電器、總電壓測量模塊和干路電流測量模塊，所述的總電壓測量模塊并聯(lián)在并聯(lián)蓄電池組正負極兩端，所述的并聯(lián)蓄電池組正極、正極主繼電器、預充電電路、電機負載、負極主繼電器和并聯(lián)蓄電池組負極依次連接。

所述的控制模塊通過第二通信模塊與AD轉(zhuǎn)換電路連接。

該監(jiān)控裝置還包括電源組件，所述的電源組件包括一升壓穩(wěn)壓單元，所述的升壓穩(wěn)壓單元輸入端與并聯(lián)蓄電池模塊的正負極集流板連接，輸出端與并聯(lián)蓄電池模塊監(jiān)控組件連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

一、適用于并聯(lián)監(jiān)測：與現(xiàn)有的只能實現(xiàn)串聯(lián)蓄電池模塊電池單元監(jiān)控、管理方式不同，本發(fā)明所提出的裝置和方法能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)蓄電池模塊中電壓、電池單元電流和溫度的測量、監(jiān)控；

二、監(jiān)測范圍廣：本發(fā)明基于測量得到并聯(lián)電池單元電壓、電流、溫度易于實現(xiàn)電池單元狀態(tài)估計及其故障的診斷預警。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的電源組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，101、蓄電池組控制器，102、并聯(lián)蓄電池模塊，103、第一通信模塊，104、并聯(lián)蓄電池模塊監(jiān)控組件，111、熱電偶，112、控制模塊，113、測量選通單元，114、第一差分放大單元，115、第一低通濾波單元，116、第二差分放大單元，117、信號調(diào)理單元，118、第二通信模塊，119、AD轉(zhuǎn)換電路，120、第二低通濾波單元，130、分流電阻，141、正極主繼電器，142、預充電電路，143、負極主繼電器，144、總電壓測量模塊，145、干路電流測量模塊，150、電機負載，211、電源組件，212、升壓穩(wěn)壓單元。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例：

如圖1所示，蓄電池組由兩個并聯(lián)蓄電池模塊102串聯(lián)而成，每個并聯(lián)蓄電池模塊102由6個蓄電池單元并聯(lián)而成。實施例給出的電池單元尺寸為18650型的圓柱三元材料電池。并聯(lián)蓄電池模塊102中的每個蓄電池單體的正極與一個電阻值已知的分流電阻130串聯(lián)后，再通過正極集流板連接到一起，而負極則直接通過集流板連接。根據(jù)系統(tǒng)設計的需要只測量了兩個蓄電池單元的極柱溫度，而在某些實施例中，測量溫度點可以有更多個。測量選通單元用來選通測量各個溫度點溫度或各個串聯(lián)分流電阻130兩端電壓。經(jīng)過熱電偶111測量得到的表征溫度的電信號經(jīng)過信號調(diào)理單元117后輸入到AD轉(zhuǎn)換電路119中，經(jīng)過分流電阻130測量得到的表征流過電池單體電流大小的電壓信號經(jīng)過第二差分放大單元116和第二低通濾波單元120后輸入到AD轉(zhuǎn)換電路119中。通過，與正負極集流板相連的第一差分放大單元114將并聯(lián)蓄電池模塊的電壓進行差分放大后輸入至第一低通濾波單元115中，而后也輸入到AD轉(zhuǎn)換電路119中。AD轉(zhuǎn)換電路119將轉(zhuǎn)換結(jié)果傳輸至控制模塊112，控制模塊112便計算得到了流過蓄電池單元的電流、蓄電池單元極柱溫度和并聯(lián)蓄電池模塊的電壓。

為了能夠更好的管理蓄電池組，并聯(lián)蓄電池模塊監(jiān)控組件104分別將以上電壓、電流、溫度數(shù)據(jù)通過第一通信模塊103上傳至蓄電池組控制器101，同時，蓄電池組控制器101也與干路電流測量模塊145和總電壓測量模塊144相連以測量得到蓄電池組干路電流和總電壓，并控制正極主繼電器141、負極主繼電器143和預充電電路142最終實現(xiàn)對如同步電動機等電機負載150的驅(qū)動。

在具體實施本發(fā)明時，對于本發(fā)明中的并聯(lián)蓄電池模塊中的各單元、電路的供電可按如圖2所示的方案施行，電源組件211中的升壓穩(wěn)壓單元212與并聯(lián)蓄電池模塊102的正負極相連，經(jīng)過升壓穩(wěn)壓單元212后，原本為2.5V～4.2V波動的電池電壓被穩(wěn)定在5V輸出，從而向并聯(lián)蓄電池模塊監(jiān)控裝置中的各單元、電路的供電。

在一些實施例中，分流電阻130可以采用阻值事先標定好的電阻絲來代替，這樣便可以實現(xiàn)電阻絲的附加功能。