電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，包括一組以上的電池采集模塊、一組電池采集管理模塊及一電池控制單元，所述電池采集模塊之間采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，每一電池采集模塊分別與一組電池組一一對(duì)應(yīng)連接，最高一級(jí)的電池采集管理模塊包括采集單元及CPU模塊，所述CPU模塊將各電池采集模塊采集的電池組信息進(jìn)行處理，所述最高一級(jí)的電池采集模塊與后級(jí)電池采集模塊通訊連接。采集模塊與電池采集管理模塊之間的連接簡(jiǎn)單，使電池管理系統(tǒng)的可靠性好、安全性能高；而且電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，大大縮小電池管理系統(tǒng)的占用空間；此外還大大降低元器件成本。
【專利說(shuō)明】
電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車的電池管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子、汽車、蓄電池技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)汽車各項(xiàng)技術(shù)趨向成熟，電動(dòng)汽車正逐步向各行各業(yè)推廣應(yīng)用。電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)主要采用集中式和集散式兩種結(jié)構(gòu)。集中式結(jié)構(gòu)是指電池管理系統(tǒng)的所有功能都集中在一個(gè)模塊上，也稱為一體機(jī)，此結(jié)構(gòu)適一般適用于電池容量較小、串?dāng)?shù)較少的低速車場(chǎng)合，如物流車、乘用車等。集散式即分布式的結(jié)構(gòu)，每個(gè)電池箱對(duì)應(yīng)一個(gè)采集節(jié)點(diǎn)，每套系統(tǒng)有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，從而形成一個(gè)一主多從的網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)，即一個(gè)電池管理系統(tǒng)包含一個(gè)主控單元BCU模塊和多個(gè)從控單元BMU模塊，此結(jié)構(gòu)適一般應(yīng)用于電池容量較大、串?dāng)?shù)較多高速車場(chǎng)合。
[0003]現(xiàn)有分布式結(jié)構(gòu)電池管理系統(tǒng)，每一電池組需配備一相應(yīng)的BMU模塊，對(duì)該電池組的電壓、溫度、均衡信息進(jìn)行管理，每一 BMU模塊將采集到的信息通過(guò)CAN通訊傳輸至主控單元BCU，BMU模塊之間相互獨(dú)立。該結(jié)構(gòu)的每一 BMU模塊需包含有相應(yīng)的CPU模塊對(duì)采集到的信息進(jìn)行處理，將導(dǎo)致CPU及外圍電路電子元器件數(shù)量增多，系統(tǒng)的成本隨之增加，另一方面將會(huì)降低電池管理系統(tǒng)的可靠性。其中，
[0004]BMM:即電池采集模塊，采集電池的電壓、溫度等信息。
[0005]BMU:電池采集管理模塊，即從控單元，集電池電壓采集、溫度采集、均衡管理、通訊、保護(hù)等功能為一體的電氣系統(tǒng)。
[0006]BCU:電池控制單元，即主控單元，是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分，主要完成電流采集、電池總壓檢測(cè)、絕緣檢測(cè)、繼電器控制、整車通訊等一系列監(jiān)測(cè)控制功能。
[0007]電池組:由多節(jié)單體電芯以不同串并聯(lián)的方式組合成的多節(jié)電池的合集，主要應(yīng)用于以電池作為動(dòng)力來(lái)源的電動(dòng)汽車或儲(chǔ)能電站或UPS裝置等不同的技術(shù)領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低廉的電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0010]電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，包括一組以上的電池采集模塊、一電池采集管理模塊及一電池控制單元，所述電池采集模塊采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，每一電池采集模塊與分別與一組電池組一一對(duì)應(yīng)連接，所述電池采集管理模塊包括最高一級(jí)的電池采集模塊及CPU模塊，所述CPU模塊將各電池采集模塊采集的電池組信息進(jìn)行處理，所述電池采集管理模塊與電池控制單元通訊連接。
[0011]作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述電池采集模塊包括用于采集其對(duì)應(yīng)電池組的電池組信息的電池采集單元。
[0012]作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述電池組信息包括電壓信息及溫度信息。
[0013]作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述電池采集管理模塊通過(guò)CAN通信方式與電池控制單元通信連接。
[0014]作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述電池采集模塊間通過(guò)SPI隔離通訊方式級(jí)聯(lián)連接。
[0015]作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述最高一級(jí)的電池采集模塊與CPU模塊通過(guò)SPI隔離通訊方式連接。
[0016]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)包括以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0017](I)本發(fā)明通過(guò)將電池采集模塊采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，僅電池采集管理模塊與電池控制單元通訊連接，因而電池采集模塊與電池控制單元之間的連接簡(jiǎn)單，使電池管理系統(tǒng)的可靠性好、安全性能高；而且電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，大大縮小電池管理系統(tǒng)的占用空間;此外還大大降低元器件成本。
[0018](2)電池采集模塊采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，可根據(jù)實(shí)際需要增減電池采集模塊的數(shù)量，靈活性好，安裝及維護(hù)方便。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為實(shí)施例1中的電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例提供一種電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)。參考圖1，所述電池管理系統(tǒng)包括一組以上的電池采集模塊(BMM)、一電池采集管理模塊(BMU)及一電池控制單元(B⑶)。所述電池采集模塊采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，每一電池采集模塊與分別與一組電池組一一對(duì)應(yīng)連接。所述電池采集管理模塊包括最高一級(jí)的電池采集模塊及CPU模塊，所述CPU模塊將各電池采集模塊采集的電池組信息進(jìn)行處理，所述電池采集管理模塊與電池控制單元通訊連接。
[0024]所述電池采集模塊(BMM I,BMMl 2，……，ΒΜΜ1η)包括采集其對(duì)應(yīng)電池組的電池組(電池組I，電池組2，……，電池組η)信息的電池采集單元(電池采集單元I，電池采集單元
2，......，電池采集單元η)、通訊單元(通訊單元I，通訊單元2，......，通訊單元η)及外圍保護(hù)單元(外圍保護(hù)單元I，外圍保護(hù)單元2，……，外圍保護(hù)單元η)。所述電池采集單元用于采集其對(duì)應(yīng)電池組的電池組信息，在本實(shí)施例中，所述電池組信息包括電壓信息及溫度信息。
[0025]所述最高一級(jí)電池采集模塊的電池采集單元I通過(guò)SPI隔離通訊方式與CPU模塊隔離通訊，實(shí)現(xiàn)電池采集單元I與CPU模塊通訊的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)的電池采集單元I與低壓側(cè)的CHJ模塊相互電氣隔離。所述電池采集管理模塊通過(guò)CAN通信方式與電池控制單元通信連接。所述CPU模塊將電池采集單元(電池采集單元I，電池采集單元2，……，電池采集單元η)采集到的對(duì)應(yīng)電池組的電壓信息及溫度信息進(jìn)行處理，并將處理后的電壓信息及溫度信息通過(guò)CAN通信方式發(fā)送至電池控制單元。通過(guò)將電池采集模塊采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，僅電池采集管理模塊與電池控制單元通訊連接，且除最高一級(jí)的電池采集模塊外的其他電池采集模塊不需要設(shè)置CHJ模塊也不需要直接與電池控制單元直接連接，因而電池采集模塊與電池控制單元之間的連接簡(jiǎn)單，使電池管理系統(tǒng)的可靠性好、安全性能高;而且電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，大大縮小電池管理系統(tǒng)的占用空間;此外還大大降低元器件成本。
[0026]在本實(shí)施例中，所述電池采集模塊間通過(guò)SPI隔離通訊方式級(jí)聯(lián)連接。
[0027]—般情況下，單個(gè)電池采集單元采集電池組中單體電芯的數(shù)量從12串到14串之間，也可以根據(jù)實(shí)際需要增減單個(gè)電池采集單元采集單體電芯的數(shù)量。例如，若需要24串的電池管理系統(tǒng)時(shí)，可用一個(gè)包含一個(gè)12串電池采集單元I的電池采集模塊I和一個(gè)包含12串電池采集單元的電池采集模塊2級(jí)聯(lián)通訊連接;若需要48串的電池管理系統(tǒng)時(shí)，可用一個(gè)包含一個(gè)12串電池采集單元I的電池采集模塊1、一個(gè)包含12串電池采集單元的電池采集模塊
2、一個(gè)包含12串電池采集單元的電池采集模塊3及一個(gè)包含12串電池采集單元的電池采集模塊4級(jí)聯(lián)通訊連接。如需適用更高電壓的情況，可增加電池采集模塊的級(jí)聯(lián)數(shù)量，以滿足不同的需求。電池采集模塊采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，可根據(jù)實(shí)際需要增減電池采集模塊的數(shù)量，靈活性好，安裝及維護(hù)方便。
[0028]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以在存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0029]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，其特征在于:包括一組以上的電池采集模塊、一電池采集管理模塊及一電池控制單元，所述電池采集模塊采用菊花鏈方式級(jí)聯(lián)連接，每一電池采集模塊與分別與一組電池組一一對(duì)應(yīng)連接，所述電池采集管理模塊包括最高一級(jí)的電池采集模塊及CPU模塊，所述CPU模塊將各電池采集模塊采集的電池組信息進(jìn)行處理，所述電池采集管理模塊與電池控制單元通訊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池采集模塊包括用于采集其對(duì)應(yīng)電池組的電池組信息的電池采集單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池組信息包括電壓信息及溫度信息。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池采集管理模塊通過(guò)CAN通信方式與電池控制單元通信連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電池采集模塊間通過(guò)SPI隔離通訊方式級(jí)聯(lián)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)汽車的分布式電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述最高一級(jí)的電池采集模塊與CPU模塊通過(guò)SPI隔離通訊方式連接。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK105914411SQ201610390041
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】徐文賦, 任素云, 賀亮
【申請(qǐng)人】惠州市藍(lán)微新源技術(shù)有限公司