CN108544932A - 基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构 - Google Patents

基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构 Download PDF

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CN108544932A CN201810193110.2A CN201810193110A CN108544932A CN 108544932 A CN108544932 A CN 108544932A CN 201810193110 A CN201810193110 A CN 201810193110A CN 108544932 A CN108544932 A CN 108544932A
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翟金龙
张君鸿
高史贵
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Beijing Idrive Automobile Co Ltd
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Beijing Idrive Automobile Co Ltd
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    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Abstract

本发明公开了一种基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，包括：若干动力电池单体为电动汽车提供电能；若干电池管理从控制器，包括信息采集、均衡控制模块和蓝牙从模块，信息采集、均衡控制模块用于对动力电池单体进行电压采集、温度采集、均衡控制，电压采集、温度采集结果均通过蓝牙从模块传送给电池管理主控制器；电池管理主控制器，包括蓝牙主模块和MCU，用于采集总电压、总电流、绝缘电阻状态信息，并通过整车CAN总线将上述信息发送给整车控制器，同时通过整车CAN总线接收整车控制器发送的命令，通过蓝牙主模块将均衡指令发送给电池管理从控制器。有益效果：减少物理布线，提高了电池管理系统的通信可靠性。

Description

基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信 架构
技术领域
本发明涉及新能源电池管理领域，具体来说，涉及一种基于Bluetooth SmartMesh的电动汽车电池管理系统通信架构。
背景技术
电动汽车动力电池对于安全有很高的要求，电池管理系统就是用来保证电池使用安全和提高电池使用寿命的。电池管理系统需要对大量的数据进行及时可靠地传输，以保证对动力电池进行有效的管理。目前大多数电池管理系统采用主从控制器模式，电池包内部存在大量布线，电池包内部的模组布局也因此变得困难，同时大量布线及物理连接器的存在也不可避免地存在失效风险，这些均是动力电池管理系统的风险因素。
Bluetooth Smart Mesh表示智能蓝牙网。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，能够减少布线，从而减少物理线束破损风险，提高电池管理系统的通信可靠性。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，包括若干动力电池单体、若干电池管理从控制器和一电池管理主控制器；
所述若干动力电池单体为电动汽车提供电能；
所述电池管理从控制器，包括信息采集、均衡控制模块和蓝牙从模块，所述信息采集、均衡控制模块用于对所述动力电池单体进行电压采集、温度采集、均衡控制，电压采集、温度采集结果均通过蓝牙从模块传送给电池管理主控制器；
所述电池管理主控制器，包括蓝牙主模块和MCU，用于采集总电压、总电流、绝缘电阻状态信息，并通过整车CAN总线将上述信息发送给整车控制器，同时通过整车CAN总线接收整车控制器发送的命令，通过蓝牙主模块将均衡指令发送给所述电池管理从控制器。
作为优选，所述电池管理从控制器中信息采集、均衡控制模块采用芯片LTC6811实现。
作为优选，所述蓝牙从模块和蓝牙主模块均采用CYPRESS CYBLE-022001-00实现，主、从模块之间采用星型连接。
作为优选，所述蓝牙从模块与所述信息采集、均衡控制模块之间采用SPI通信。
作为优选，所述蓝牙主模块与所述MCU之间采用SPI通信。
本发明的有益效果：通过采用一对多的主从电池管理控制器配置，同时主、从电池管理控制器之间采用蓝牙4.1通信，减少了布线，从而减少物理线束破损风险，提高电池管理系统的通信可靠性，也使得电池包内模组布局更加方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，包括若干动力电池单体、若干电池管理从控制器和一电池管理主控制器；
所述若干动力电池单体为电动汽车提供电能；
所述电池管理从控制器，包括信息采集、均衡控制模块和蓝牙从模块，所述信息采集、均衡控制模块用于对所述动力电池单体进行电压采集、温度采集、均衡控制，电压采集、温度采集结果均通过蓝牙从模块传送给电池管理主控制器；
所述电池管理主控制器，包括蓝牙主模块和MCU，用于采集总电压、总电流、绝缘电阻状态信息，并通过整车CAN总线将上述信息发送给整车控制器，同时通过整车CAN总线接收整车控制器发送的命令，通过蓝牙主模块将均衡指令发送给所述电池管理从控制器。
作为优选，所述电池管理从控制器中信息采集、均衡控制模块采用芯片LTC6811实现。
作为优选，所述蓝牙从模块和蓝牙主模块均采用CYPRESS CYBLE-022001-00实现，主、从模块之间采用星型连接。
作为优选，所述蓝牙从模块与所述信息采集、均衡控制模块之间采用SPI通信。
作为优选，所述蓝牙主模块与所述MCU之间采用SPI通信。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明所述的一种基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，根据所用的电池单体的数目确定电池管理从控制器及电池管理芯片LTC6811的数目。LTC6811是一款功能全面、性能领先的电池管理芯片，芯片支持12个通道的电压检测及均衡控制、5个通道的温度检测。此外，芯片本身支持SPI通信，因而允许与蓝牙4.1模块直接通过SPI通信连接，将电压采集、温度采集信息通过SPI通信方式发送给蓝牙4.1模块，并接收蓝牙4.1模块的均衡命令。
位于电池管理从控制器上的蓝牙4.1从模块将接收到的电压采集、温度采集信息通过蓝牙4.1通信方式传送给位于电池管理主控制器的蓝牙4.1主模块，并接收电池管理主控制器的均衡命令；
所述蓝牙4.1采用一主多从配置，从模块位于电池管理从控制器内部，主模块位于电池管理主控制器内部，主从模块之间采用星型连接方式；
所述电池管理主控制器还采集总电压、总电流、绝缘电阻等状态信息，并通过整车CAN总线发送给整车控制器，均衡指令通过蓝牙4.1网络下发给各个电池管理从控制器，同时电池管理系统通过整车CAN总线接收整车控制器发送的命令。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，获得的优势为：
（1）采用蓝牙4.1通信方式，减少布线，降低成本；
（2）采用蓝牙4.1通信方式，降低物理连接器失效风险，提高通信可靠性；
（3）采用蓝牙4.1通信方式，降低了电池包模组布局难度，减少了开发成本；
（4）采用蓝牙4.1通信方式，功耗更低，减少了电池损耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (5)

1.一种基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，其特征在于，包括若干动力电池单体、若干电池管理从控制器和一电池管理主控制器；
所述若干动力电池单体为电动汽车提供电能；
所述电池管理从控制器，包括信息采集、均衡控制模块和蓝牙从模块，所述信息采集、均衡控制模块用于对所述动力电池单体进行电压采集、温度采集、均衡控制，电压采集、温度采集结果均通过蓝牙从模块传送给电池管理主控制器；
所述电池管理主控制器，包括蓝牙主模块和MCU，用于采集总电压、总电流、绝缘电阻状态信息，并通过整车CAN总线将上述信息发送给整车控制器，同时通过整车CAN总线接收整车控制器发送的命令，通过蓝牙主模块将均衡指令发送给所述电池管理从控制器。
2.根据权利要求1所述的基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，其特征在于，所述电池管理从控制器中信息采集、均衡控制模块采用芯片LTC6811实现。
3.根据权利要求1所述的基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，其特征在于，所述蓝牙从模块和蓝牙主模块均采用CYPRESS CYBLE-022001-00实现，主、从模块之间采用星型连接。
4.根据权利要求1所述的基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，其特征在于，所述蓝牙从模块与所述信息采集、均衡控制模块之间采用SPI通信。
5.根据权利要求1所述的基于Bluetooth Smart Mesh的电动汽车电池管理系统通信架构，其特征在于，所述蓝牙主模块与所述MCU之间采用SPI通信。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110783992A (zh) * 2019-11-12 2020-02-11 中国农业大学 一种实现无线通讯的电池管理系统
WO2020147809A1 (zh) * 2019-01-18 2020-07-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 蓄电池的监控系统、电池包及电动汽车
CN113809415A (zh) * 2021-07-30 2021-12-17 上汽大众汽车有限公司 一种车辆电池管理系统及其电池管理方法

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