人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)、材料技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)和人們物質(zhì)生活水平的不斷進(jìn)步與提高，現(xiàn)代的交通工具正朝著智能、小型、節(jié)能、環(huán)保的趨勢(shì)發(fā)展。近年來，隨著電動(dòng)平衡車(也稱人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車)研究的不斷深入，其所應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛，所面臨的環(huán)境和任務(wù)也越來越復(fù)雜。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的電動(dòng)平衡車通常使用鋰電池做為供電電源，山寨版鋰電池隨之層出不窮，頻頻引發(fā)鋰電池爆炸的惡劣事故，造成電動(dòng)平衡車毀壞，人員受傷的嚴(yán)重后果。很重要的原因是山寨電池技術(shù)差，質(zhì)量低，容易導(dǎo)致充電時(shí)電池表面溫度過高，電池爆炸，給用戶帶來金錢損失和人身傷害。
[0004]另外，原裝電池質(zhì)量比山寨電池好一點(diǎn)，安全性能比較高，原裝電池事故發(fā)生幾率較低，但是也不能避免在充電時(shí)也會(huì)存在因電池表面溫度過高發(fā)生爆炸的問題。
[0005]進(jìn)一步地，無論是原裝電池和山寨電池在使用時(shí)，比如電動(dòng)平衡車長時(shí)間以高速勻速前進(jìn)，也會(huì)導(dǎo)致電池溫度過高，這樣也是有可能致電動(dòng)平衡爆炸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)而提出的一種人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供一種人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)，包括主控板、電池包及電芯信息采樣模塊;所述主控板包括主控模塊、電子開關(guān)、主控板充放電模塊;所述電池包包括電芯、電池包充放電模塊、電池包管理模塊及放電開關(guān);其中，所述電子開關(guān)的控制端及輸出端分別與所述主控模塊及所述主控板充放電模塊的充電端連接，所述電子開關(guān)的輸入端用于與外接電源連接;所述主控板充放電模塊與所述電池包充放電模塊連接，所述電池包充放電模塊與所述電芯連接，并且所述電池包充放電模塊的放電端與所述電芯之間通過所述放電開關(guān)連接，所述放電開關(guān)的控制端與所述電池包管理模塊連接，所述電芯信息采樣模塊用于采集所述電芯的信息并傳送至所述主控模塊與所述電池包管理模塊，在所述電芯放電時(shí)，所述電池包管理模塊判斷出接收到的所述電芯的信息異常并斷開所述放電開關(guān)，在所述電芯充電時(shí)，所述主控模塊判斷出接收到的所述電芯的信息異常并斷開所述電子開關(guān)。
[0008]進(jìn)一步地，所述主控板還包括與所述主控模塊連接的主控板通信模塊，所述電池包包括與所述電池包管理模塊連接的電池包通信模塊，所述電池包通信模塊與所述主控板通信模塊之間通過數(shù)據(jù)線連接，所述電芯信息采樣模塊與所述電池包管理模塊連接，所述電池包管理模塊接收所述電芯信息采樣模塊采集到的所述電芯的信息并傳送至所述主控模塊。
[0009]進(jìn)一步地，所述電芯信息采樣模塊包括溫度采樣單元，所述溫度采樣單元用于采集所述電芯的溫度并發(fā)送至所述電池包管理模塊，在所述電芯充電時(shí)，所述主控模塊判斷出所述電芯的溫度大于等于設(shè)定溫度，所述主控模塊斷開所述電子開關(guān);在所述電芯放電時(shí)，所述電池包管理模塊判斷出所述電芯的溫度大于等于設(shè)定溫度，所述電池包管理模塊斷開所述放電開關(guān)。
[0010]進(jìn)一步地，所述主控板還包括與所述主控模塊連接的主控板溫度采樣接口，所述電池包還包括與所述溫度采樣單元連接的電池包溫度采樣接口，所述電池包溫度采樣接口與所述主控板溫度采樣接口通過數(shù)據(jù)線連接，所述溫度采樣單元采集到的電芯的溫度還通過溫度采樣接口傳送至所述主控模塊。
[0011]進(jìn)一步地，所述電芯信息采樣模塊還包括電壓采樣單元，所述電壓采樣單元用于采集所述電芯的電壓并發(fā)送至所述電池包管理模塊，在所述電芯充電時(shí)，所述主控模塊判斷出所述電芯的電壓不在設(shè)定的輸入電壓范圍內(nèi)，所述主控模塊斷開所述電子開關(guān);在所述電芯放電時(shí)，所述電池包管理模塊判斷出所述電芯的電壓不在設(shè)定的輸出電壓范圍內(nèi)，所述電池包管理模塊將所述放電開關(guān)斷開。
[0012]進(jìn)一步地，所述電芯信息采樣模塊還包括電流采樣單元，所述電流采樣單元用于采集所述電芯的電流并將采集到的所述電芯的電流發(fā)送至所所述電池包管理模塊，在所述電芯充電時(shí)，所述主控模塊判斷出所述電芯的電流不在設(shè)定的輸入電流范圍內(nèi)，所述主控模塊斷開所述電子開關(guān);在所述電芯充電時(shí)，所述電池包管理模塊判斷出所述電芯的電流不在設(shè)定的輸出電流范圍內(nèi)，所述電池包管理模塊將所述放電開關(guān)斷開。
[0013]進(jìn)一步地，所述放電開關(guān)為放電M0S。
[0014]進(jìn)一步地，所述主控板還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與所述主控模塊連接，所述主控模塊在判斷出所述電芯的信息異常時(shí)控制所述報(bào)警模塊報(bào)警。
[0015]進(jìn)一步地，所述主控板還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述主控模塊連接，所述主控模塊將所述電池包管理模塊發(fā)送的電芯的信息在所述顯示模塊上顯示。
[0016]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]本發(fā)明的人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)在電芯充電或放電時(shí)，通過電芯信息采樣模塊采集電芯的信息并傳遞至主控模塊與電池包管理模塊，主控模塊與電池包管理模塊根據(jù)電芯信息采樣模塊采集到的電芯的信息判斷電芯信息是否異常，并在電芯的信息異常時(shí)，對(duì)應(yīng)斷開電子開關(guān)與放電開關(guān)，使電芯停止充電與停止放電，可以有效對(duì)電芯形成保護(hù)，尤其可以避免電芯因溫度過高導(dǎo)致電芯爆炸的問題。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)的原理框圖。
[0019]圖2是圖1中電芯信息采樣模塊的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。
[0021]請(qǐng)參閱圖1與圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的電池管理系統(tǒng)，包括主控板1、電池包2及電芯信息采樣模塊3。
[0022]其中，主控板I包括主控模塊11、第一電子開關(guān)13、第二電子開關(guān)14、外接電源接口15及主控板充放電模塊16。電池包2包括電芯21、電池包充放電模塊22、電池包管理模塊23、放電開關(guān)25及充電開關(guān)26。
[0023]其中，第一電子開關(guān)13的控制端、輸入端分別與主控模塊11及主控板充放電模塊16的放電端連接，第一電子開關(guān)13的輸出端與用電模塊連接，在本實(shí)施例中，主控板I例如為人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的主控制板，主控模塊11為人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的主控制板上的主控CPU，用電模塊例如包括人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車的主控制板上的電源模塊12及人機(jī)互動(dòng)運(yùn)動(dòng)車中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17 ο主控板充放電模塊16通過電池包充放電模塊22與電芯21連接，主控板充放電模塊16與電池包充放電模塊22之間例如可以通過數(shù)據(jù)線連接。主控模塊11用于控制第一電子開關(guān)13的導(dǎo)通與斷開，第一電子開關(guān)13在導(dǎo)通時(shí)，電芯21放電，即電芯21對(duì)電源模塊12與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17供電。在本實(shí)施例中，電芯21與電池包充放電模塊22的放電端之間通過放電開關(guān)25連接，放電開關(guān)25的控制端與電池包管理模塊23連接，電池包管理模塊23用于控制放電開關(guān)25的導(dǎo)通與斷開，電芯21對(duì)電源模塊12與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17放電時(shí)，第一電子開關(guān)13與放電開關(guān)25均保持導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，電池包充放電模塊22的放電端與電芯21可以直接連接，這樣只需主控模塊11控制第一電子開關(guān)13導(dǎo)通與斷開，即可使電芯21放電或停止放電。進(jìn)一步地，在其他實(shí)施例中，主控板I中不包括第一電子開關(guān)13，電源模塊12及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊可以與主控板充放電模塊16的放電端直接連接，電池包充放電模塊22的放電端與電芯21之間通過放電開關(guān)25連接，這樣只需電池包管理模塊23控制放電開關(guān)25的導(dǎo)通與閉合，即可使電芯21放電或停止放電。
[0024]第二電子開關(guān)14的控制端、輸入端及輸出端分別與主控模塊11、外接電源接口15及主控板充放電模塊16的充電端連接。主控模塊11用于控制第二電子開關(guān)14的導(dǎo)通與斷開，外接電源接口 15用于與外接電源連接，使得第二電子開關(guān)14的輸入端與外接電源連接。在外接電源接口 15與外接電源連接并且第二電子開關(guān)14導(dǎo)通時(shí)，外部電源對(duì)電芯21充電。在本實(shí)施例中，電池包充放電模塊22的充電端與電芯21之間通過充電開關(guān)26連接，充電開關(guān)26的控制端與電池包管理模塊23連接，電池包管理模塊23用于控制充電開關(guān)26的導(dǎo)通與斷開，可以理解的是，電芯21充電時(shí)，第二電子開關(guān)14與充電開關(guān)26均需要保持導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，電池包充放電模塊22的充電端與電芯21可以直接連接，這樣只需主控模塊11控制第二電子開關(guān)14導(dǎo)通與斷開，即使制電芯21充電或停止充電。進(jìn)一步地，在其他實(shí)施例中，主控板I可以不包括第二電子開關(guān)14，外接電源接口 15可以與主控板充放電模塊16的充電端直接連接，電池包充放電模塊22的充電端與電芯21之間通過充電開關(guān)26連接，這樣只需電池包管理模塊23控制充電開關(guān)26的導(dǎo)通與閉合，即可以使電芯21充電或停止充電。
[0025]電芯信息采樣模塊3例如設(shè)置于電池包2的內(nèi)部，用于采集電芯21的信息