阅读说明：本技术 一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统及控制方法 (Lithium battery and lead-acid battery parallel system for new energy automobile and control method ) 是由 陈�峰 陈洪图 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统及控制方法,该系统包括综合控制电路以及分别与综合控制电路电气连接的单层电压采集电路、电流采集电路、过流及过充主动保护电路和CAN通信电路。本发明将新能源汽车的锂电池和铅酸电池作为整个电池系统进行并联控制,不仅能让锂电池和铅酸电池充分互补和发挥,增加了汽车电池系统的放电倍率,有效提高了使用寿命和效率,而且系统整体构成简单,电路保护功能好,在大幅提高车辆综合运行性能的同时,可靠性可以得到保证。(The invention discloses a lithium battery and lead-acid battery parallel system for a new energy automobile and a control method. According to the invention, the lithium battery and the lead-acid battery of the new energy automobile are used as the whole battery system to be controlled in parallel, so that the lithium battery and the lead-acid battery can be fully complemented and exerted, the discharge rate of the automobile battery system is increased, the service life and the efficiency are effectively improved, the whole system is simple in structure, the circuit protection function is good, and the reliability can be ensured while the comprehensive running performance of the automobile is greatly improved.)

一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统及控制方法

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统及控制方法。

背景技术

现如今，全世界各国对汽车尾气排放以及燃油经济性都有着越来越高的要求，这迫使各大汽车厂商都大力推广既能省油又能降低排放的“黑科技”，这其中的自动启停系统便是如此诞生的。自动启停系统主要由增强型起动机配加强型蓄电池、SISS缸内直喷点火启动发动机、BSG发电起动一体机和ISG集成电动机/发电机这几部分组成。自动启停系统近段时间才在国内风生水起，从几万块的微型车再到上百万的跑车都配备这项功能。

准确来说，这种自动启停系统称为Idle-stop怠速停止系统，通过增强型起动机与加强型蓄电池将发动机启动。由于这种方式与普通的启动车辆方式没有太大的差别，因此蓄电池和起动机需要承受较大的压力，不仅需要较多的传感器和控制器检测控制，而且所使用的蓄电池也是需特别加强，让其可快速充放电，同时也需要具备更大容量以应付发动机停机后车内用电器的工作使用。

普通的铅酸蓄电池由于受其本身特性的限制，无法在短时间内多次大电流放电，其隔板无法让电离子快速通过，因此现阶段铅酸蓄电池始终难以解决启停系统主要的两大启停问题，就是大电流与频繁输出。再加上铅酸蓄电池的自放电率高，每个月放电率在3~5%，存放期超过6个月需补充充电，使用寿命较短。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统及控制方法，让锂电池和铅酸电池充分互补和发挥，以增加汽车电池系统的放电倍率，有效提高使用寿命，提高效率。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统，包括综合控制电路以及分别与所述综合控制电路电气连接的单层电压采集电路、电流采集电路、过流及过充主动保护电路、CAN通信电路和温度采集电路；其中，

所述综合控制电路负责收集和分析各种关于电池系统的电压信息、电流信息和外来的通讯信息，以及生成和输出各种相应的控制指令和对外的通讯信息；

所述单层电压采集电路负责实时采集电池系统的总电压，并将电压参数反馈至所述综合控制电路；

所述电流采集电路由总电流检测电路和锂电池工作电流检测电路组成；所述总电流检测电路负责实时采集电池系统的总电流，并将总电流参数反馈至所述综合控制电路；所述锂电池工作电流检测电路负责实时采集电池系统中锂电池部分的分电流，并将锂电池分电流参数反馈至所述综合控制电路；

所述过流及过充主动保护电路负责当电池系统出现短路或过充情况时，在所述综合控制电路的控制下主动关断保护开关，断开充电放电回路以保护电池系统的安全，并将保护开关的状态反馈至所述综合控制电路；

所述CAN通信电路负责在所述综合控制电路的控制下对外发送通讯信息，并在接收到外来通讯信息后输入至所述综合控制电路，以实现与车辆其它CAN节点的实时信息交互；

所述温度采集电路负责采集电池系统中锂电池部分的电池温度，并将温度参数反馈至所述综合控制电路。

进一步的，所述单层电压采集电路通过光机电器开关阵列导通相应的电芯进行电压采样。

进一步的，所述电流采集电路采用分流器做为电流传感器，分别采集电池系统的总电流及电池系统中锂电池部分的分电流。

进一步的，所述过流及过充主动保护电路中包含串联在充放电回路中的热保护开关，以及用于断开所述热保护开关的加热装置，所述过流及过充主动保护电路通过所述加热装置给所述热保护开关进行外供电加热，以主动断开所述充放电回路。

进一步的，所述CAN通信电路对外发送通讯信息包括报警信号和锂电池状态信息。

一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤1）当并联系统上电后，自动进行自检工作，所述的自检工作包括通过单层电压采集电路检测电池系统的初始电压，通过温度采集电路检测电池系统的初始温度，通过过流及过充主动保护电路检测保护开关的初始状态，并分别将电池系统的初始电压、初始温度和保护开关的初始状态反馈至综合控制电路，所述的并联系统随即进入初始状态，等待车辆启动；

步骤2）在车辆运行过程中，电流采集电路实时采集电池系统的总电流以及锂电池部分的工作电流，所述温度采集电路实时采集锂电池部分的工作温度，所述单层电压采集电路实时采集电池系统的总电压，并分别将电池系统的工作电流、工作温度和总电压反馈至所述综合控制电路，由所述综合控制电路对电池系统的状态进行实时分析和监控；

步骤3）当所述综合控制电路检测到电池系统出现过温、过流或过压中的一种或几种异常情况时，所述综合控制电路先通过CAN通信电路进行报警处理，发出报警信号，并随即进行延时触发主动保护的倒数计时；

步骤4）若在延时触发主动保护的倒数计时完毕之前，电池系统的工作温度、工作电流和总电压即刻恢复到正常值的，则所述综合控制电路通过所述CAN通信电路接触警报；

步骤5）若在延时触发主动保护的倒数计时完毕之后，电池系统的工作温度、工作电流或总电压仍处于异常值的，则在发出警报信号的同时，所述综合控制电路将随即控制过流及过充主动保护电路中的加热装置工作，对串联在充放电回路中的热保护开关进行加热，热保护开关在受热后立即关断，充放电回路随即被主动断开，对电池系统进行主动保护，避免安全事故。

进一步的，所述的延时触发主动保护的倒数时间设定在2~5秒。

进一步的，当电池系统的主动保护执行后，所述综合控制电路通过所述CAN通信电路将电池系统的状态发送给整车其他CAN节点单元，通报电池系统的状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将新能源汽车的锂电池和铅酸电池作为整个电池系统进行并联控制，不仅能让锂电池和铅酸电池充分互补和发挥，增加了汽车电池系统的放电倍率，有效提高了使用寿命和效率，而且系统整体构成简单，电路保护功能好，在大幅提高车辆综合运行性能的同时，可靠性可以得到保证。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的

具体实施方式

由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统的控制逻辑框图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。此处所作说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

参见图1所示，一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统，包括综合控制电路1以及分别与所述综合控制电路1电气连接的单层电压采集电路2、电流采集电路3、过流及过充主动保护电路4、CAN通信电路5和温度采集电路6；其中，

所述综合控制电路1负责收集和分析各种关于电池系统的电压信息、电流信息和外来的通讯信息，以及生成和输出各种相应的控制指令和对外的通讯信息；

所述单层电压采集电路2负责实时采集电池系统的总电压，并将电压参数反馈至所述综合控制电路1；

所述电流采集电路3由总电流检测电路301和锂电池工作电流检测电路302组成；所述总电流检测电路301负责实时采集电池系统的总电流，并将总电流参数反馈至所述综合控制电路1；所述锂电池工作电流检测电路302负责实时采集电池系统中锂电池部分的分电流，并将锂电池分电流参数反馈至所述综合控制电路1；

所述过流及过充主动保护电路4负责当电池系统出现短路或过充情况时，在所述综合控制电路1的控制下主动关断保护开关，断开充电放电回路以保护电池系统的安全，并将保护开关的状态反馈至所述综合控制电路1；

所述CAN通信电路5负责在所述综合控制电路1的控制下对外发送通讯信息，并在接收到外来通讯信息后输入至所述综合控制电路1，以实现与车辆其它CAN节点的实时信息交互；

所述温度采集电路6负责采集电池系统中锂电池部分的电池温度，并将温度参数反馈至所述综合控制电路1。

进一步的，所述单层电压采集电路2通过光机电器开关阵列导通相应的电芯进行电压采样。

进一步的，所述电流采集电路3采用分流器做为电流传感器，分别采集电池系统的总电流及电池系统中锂电池部分的分电流。

进一步的，所述过流及过充主动保护电路4中包含串联在充放电回路中的热保护开关，以及用于断开所述热保护开关的加热装置，所述过流及过充主动保护电路4通过所述加热装置给所述热保护开关进行外供电加热，以主动断开所述充放电回路。

进一步的，所述CAN通信电路5对外发送通讯信息包括报警信号和锂电池状态信息。

一种新能源汽车用锂电池与铅酸电池并联系统的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤1）当并联系统上电后，自动进行自检工作，所述的自检工作包括通过单层电压采集电路2检测电池系统的初始电压，通过温度采集电路6检测电池系统的初始温度，通过过流及过充主动保护电路4检测保护开关的初始状态，并分别将电池系统的初始电压、初始温度和保护开关的初始状态反馈至综合控制电路1，所述的并联系统随即进入初始状态，等待车辆启动；

步骤2）在车辆运行过程中，电流采集电路3实时采集电池系统的总电流以及锂电池部分的工作电流，所述温度采集电路6实时采集锂电池部分的工作温度，所述单层电压采集电路2实时采集电池系统的总电压，并分别将电池系统的工作电流、工作温度和总电压反馈至所述综合控制电路1，由所述综合控制电路1对电池系统的状态进行实时分析和监控；

步骤3）当所述综合控制电路1检测到电池系统出现过温、过流或过压中的一种或几种异常情况时，所述综合控制电路1先通过CAN通信电路5进行报警处理，发出报警信号，并随即进行延时触发主动保护的倒数计时；

步骤4）若在报警信号发出的2~5秒内，电池系统的工作温度、工作电流和总电压即刻恢复到正常值的，则所述综合控制电路1通过所述CAN通信电路5接触警报；

步骤5）若在报警信号发出的2~5秒后，电池系统的工作温度、工作电流或总电压仍处于异常值的，则在发出警报信号的同时，所述综合控制电路1将随即控制过流及过充主动保护电路4中的加热装置工作，对串联在充放电回路中的热保护开关进行加热，热保护开关在受热后立即关断，充放电回路随即被主动断开，对电池系统进行主动保护，避免安全事故；

步骤6）当电池系统的主动保护执行后，所述综合控制电路1通过所述CAN通信电路5将电池系统的状态发送给整车其他CAN节点单元，通报电池系统的状态。

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。