CN110459821B - 一种电池管理系统及电池 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于电池管理技术领域，提供了一种电池管理系统及电池，电池管理系统包括：主机单元及N个从机单元；每一从机单元与电池阵列中的一电池连接；主机单元在每一从机单元的预设通信时段内与该从机单元无线通信连接；从机单元用于采集与其连接的电池的电池信息，将该电池信息发送至主机单元；主机单元用于接收从机单元发送的电池信息，基于电池信息对相应的电池进行状态监控，基于各个电池的电池信息确定待导通或待断开的目标电池，向与目标电池连接的从机单元发送通断控制指令，使得主机单元与由从机单元及电池构成的电池模块之间无需连接物理连接器便可进行通信，有利于电池模块的防水设计，且提高了主机单元与电池模块之间通信的稳定性。

Description

一种电池管理系统及电池
技术领域
本发明属于电池管理技术领域，尤其涉及一种电池管理系统及电池。
背景技术
电池管理系统是用于对电池的工作状态进行监控及管理的系统，通常具有电压监控、电流监控及温度监控等功能，以防止电池出现过度放电、过度充电、过流及过温度等异常状况。
现有的电池管理系统与电池之间是通过物理连接器进行连接的，物理连接器的存在不利于电池的防水设计，且在震动较大的应用场景下，物理连接器容易出现松动，导致电池管理系统与电池之间接触不良，从而导致电池管理系统与电池之间通信不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电池管理系统及电池，以解决现有的电池管理系统与电池之间通过物理连接器进行连接，不利于电池的防水设计，且在物理连接器松动时导致电池管理系统与电池之间通信不稳定的问题。
本发明实施例提供了一种电池管理系统，包括：主机单元及N个从机单元，N为大于1的整数；每一所述从机单元与电池阵列中的一电池连接；所述主机单元在每一所述从机单元的预设通信时段内与该从机单元无线通信连接；
所述从机单元，用于采集与其连接的所述电池的电池信息，将采集到的所述电池信息发送至所述主机单元，以及接收所述主机单元发送的通断控制指令，基于所述通断控制指令对与其连接的所述电池进行通断控制；
所述主机单元，用于接收所述从机单元发送的所述电池信息，基于所述电池信息对所述电池信息针对的所述电池进行状态监控，以及基于各个所述电池的电池信息确定待导通或待断开的目标电池，向与所述目标电池连接的所述从机单元发送通断控制指令。
进一步的，所述主机单元包括第一控制单元及与所述第一控制单元连接的第一无线通信单元，所述从机单元包括第二无线通信单元及与所述第二无线通信单元连接的第二控制单元，所述第二控制单元还与其所在的所述从机单元对应的所述电池连接；
所述第二控制单元，用于采集与其连接的所述电池的电池信息，将采集到的所述电池信息发送至所述第二无线通信单元，以及接收所述第二无线通信单元传输的通断控制指令，基于所述通断控制指令对与该第二控制单元连接的所述电池进行通断控制；
所述第二无线通信单元，用于在其所在的所述从机单元的预设通信时段内与所述第一无线通信单元进行无线通信连接，并将所述第二控制单元传输的所述电池信息发送至所述第一无线通信单元，以及接收所述第一无线通信单元发送的通断控制指令，将所述通断控制指令传输至所述第二控制单元；
所述第一无线通信单元，用于在各个所述从机单元的预设通信时段内分别与各个所述从机单元中的所述第二无线通信单元进行无线通信连接，接收各个所述第二无线通信单元发送的电池信息，将所述电池信息传输至所述第一控制单元，以及接收所述第一控制单元传输的通断控制指令，将所述通断控制指令发送至所述通断控制指令指示的所述第二无线通信单元；
所述第一控制单元，用于接收所述第一无线通信单元传输的电池信息，基于所述电池信息对所述电池信息针对的所述电池进行状态监控，以及基于各个所述电池的电池信息确定待导通或待断开的目标电池，通过所述第一无线通信单元向与所述目标电池连接的所述从机单元发送通断控制指令。
进一步的，所述第一无线通信单元包括第一近场通信NFC收发器、切换开关及N个第一NFC天线，所述第一NFC收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一NFC收发器的第二通信端与所述切换开关的受控端连接，所述切换开关的N个选择段分别与N个所述第一NFC天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二NFC天线及第二NFC收发器，所述第二NFC收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二NFC收发器的第二通信端与所述第二NFC天线连接；
N个所述第一NFC天线分别与N个所述第二无线通信单元包括的所述第二NFC天线一一对应。
进一步的，所述第一无线通信单元包括第一蓝牙收发器和第一蓝牙天线，所述第一蓝牙收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一蓝牙收发器的第二通信端与所述第一蓝牙天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二蓝牙天线和第二蓝牙收发器，所述第二蓝牙收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二蓝牙收发器的第二通信端与所述第二蓝牙天线连接。
进一步的，所述电池包括电芯及控制开关；所述电芯的第一端为所述电池的第一端，所述电芯的第二端与所述控制开关的第一端连接，所述控制开关的第二端为所述电池的第二端，所述控制开关的受控端与所述从机单元连接。
本发明实施例还提供了一种电池，包括：外壳、设置在所述外壳内的电池单元及从机单元；所述电池单元与所述从机单元连接；
所述从机单元，用于与电池管理系统中的主机单元进行无线通信，采集所述电池单元的电池信息，将所述电池信息发送至所述主机单元，以及接收所述主机单元发送的通断控制指令，基于所述通断控制指令对所述电池单元进行通断控制。
进一步的，所述主机单元包括第一控制单元及与所述第一控制单元连接的第一无线通信单元，所述从机单元包括第二无线通信单元及与所述第二无线通信单元连接的第二控制单元，所述第二控制单元还与所述电池单元连接；
所述第二控制单元，用于采集所述电池单元的电池信息，将采集到的所述电池信息发送至所述第二无线通信单元，以及接收所述第二无线通信单元传输的通断控制指令，基于所述通断控制指令对所述电池单元进行通断控制；
所述第二无线通信单元，用于与所述第一无线通信单元进行无线通信，将所述第二控制单元传输的所述电池信息发送至所述第一无线通信单元，以及接收所述第一无线通信单元发送的通断控制指令，将所述通断控制指令传输至所述第二控制单元；
所述第一无线通信单元，用于与所述第二无线通信单元进行无线通信，接收所述第二无线通信单元发送的电池信息，将所述电池信息传输至所述第一控制单元，以及接收所述第一控制单元传输的通断控制指令，将所述通断控制指令发送至所述第二无线通信单元；
所述第一控制单元，用于接收所述第一无线通信单元传输的电池信息，基于所述电池信息对所述电池单元进行状态监控，以及基于所述电池单元的电池信息确定所述电池单元的通断状态，通过所述第一无线通信单元向所述第二无线通信单元发送与所述通断状态对应的通断控制指令。
进一步的，所述第一无线通信单元包括第一近场通信NFC收发器及第一NFC天线，所述第一NFC收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一NFC收发器的第二通信端与第一NFC天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二NFC天线及第二NFC收发器，所述第二NFC收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二NFC收发器的第二通信端与所述第二NFC天线连接。
进一步的，所述第一无线通信单元包括第一蓝牙收发器和第一蓝牙天线，所述第一蓝牙收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一蓝牙收发器的第二通信端与所述第一蓝牙天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二蓝牙天线和第二蓝牙收发器，所述第二蓝牙收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二蓝牙收发器的第二通信端与所述第二蓝牙天线连接。
进一步的，所述电池单元包括电芯及控制开关；所述电芯的第一端为所述电池单元的第一端，所述电芯的第二端与所述控制开关的第一端连接，所述控制开关的第二端为所述电池单元的第二端，所述控制开关的受控端与所述从机单元连接。
实施本发明实施例提供的一种电池管理系统及电池具有以下有益效果：
本发明实施例通过采用包括主机单元及N个从机单元的电池管理系统，使电池管理系统中的每一从机单元与电池阵列中的一电池连接，并使主机单元在每一从机单元的预设通信时段内与该从机单元无线通信连接，从而实现了主机单元与由从机单元及电池构成的电池模块之间的无线通信，即主机单元与电池模块之间无需连接物理连接器便可进行通信，从而有利于电池模块的防水设计，且提高了主机单元与电池模块之间通信的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电池管理系统的结构框图；
图2是本发明实施例提供的一种电池管理系统中电池300的具体结构框示意图；
图3是本发明另一实施例提供的一种电池管理系统的结构框图；
图4是本发明再一实施例提供的一种电池管理系统的结构框图；
图5是本发明又一实施例提供的一种电池管理系统的结构框图；
图6是本发明实施例提供的一种电池的结构框图；
图7是本发明另一实施例提供的一种电池的结构框图；
图8是本发明再一实施例提供的一种电池的结构框图；
图9是本发明又一实施例提供的一种电池的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种电池管理系统的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图1所示，一种电池管理系统100，包括：主机单元11及N个从机单元12，N为大于1的整数；每一从机单元12与电池阵列200中的一电池300连接；主机单元11在每一从机单元12的预设通信时段内与该从机单元12无线通信连接。
从机单元12，用于采集与其连接的电池300的电池信息，将采集到的电池信息发送至主机单元11，以及接收主机单元11发送的通断控制指令，基于该通断控制指令对与其连接的电池300进行通断控制。
主机单元11，用于接收从机单元12发送的电池信息，基于该电池信息对该电池信息针对的电池300进行状态监控，以及基于各个电池300的电池信息确定待导通或待断开的目标电池300，向与目标电池300连接的从机单元12发送通断控制指令。
需要说明的是，由于主机单元11同一时间只能与一个从机单元12进行无线通信，因此，本发明实施例中，会预先为每一从机单元12配置一预设通信时段，且不同从机单元12的预设通信时段不同。主机单元11在每一从机单元的预设通信时段内与该从机单元11建立通信连接，并进行无线通信。
在实际应用中，主机单元11与从机单元12之间的无线通信方式包括但不限于：蓝牙、近场通信(Near Field Communication，NFC)、紫蜂协议(Zig-Bee)、无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)等。
本发明实施例中，从机单元12采集到与其连接的电池300的电池信息后，在其预设通信时段内，将采集到的电池信息发送至主机单元11。其中，电池信息包括但不限于电池的电压、电流及工作温度。电池的工作温度包括放电温度及充电温度。
主机单元11接收到从机单元12发送的电池信息后，将从机单元12发送的电池信息与该从机单元12的标识进行关联存储，并基于从机单元12发送的电池信息对与该从机单元12连接的电池300进行状态监控。其中，从机单元12的标识用于对从机单元12的身份进行标识，不同从机单元12的标识不同，示例性的，从机单元12的标识可以是从机单元12的编号或从机单元12的媒体访问控制地址(Media Access Control Address，MAC)等。主机单元11对电池300进行状态监控指：主机单元11基于电池300的电池信息监控电池300的电压、电流及工作温度等是否正常。
本发明实施例中，主机单元11除了对电池300进行状态监控外，还基于各个电池300的电池信息确定待导通或待断开的目标电池300，并向与目标电池300连接的从机单元12发送通断控制指令。具体的，当主机单元11确定某一电池300需导通进而接入电池阵列200构成的电池网络时，主机单元11向与该电池300连接的从机单元12发送导通控制信号，从机单元12接收到导通控制信号后，基于该导通控制信号控制与其连接的电池300导通，进而使该电池300接入电池阵列200构成的电池网络；当主机单元11确定某一电池300需断开进而退出电池阵列200构成的电池网络时，主机单元11向与该电池300连接的从机单元12发送关断控制信号，从机单元12接收到关断控制信号后，基于该关断控制信号控制与其连接的电池300断开，进而使该电池300退出电池阵列200构成的电池网络。
在实际应用中，电池阵列200中的N个电池300可以按照矩阵方式排列在电路板上。具体的，当N个电池300呈1行或1列排列时，该N个电池300串联连接，即该N个电池300中的第1个电池300的第一端为电池阵列200的第一端，该N个电池300中的第N个电池300的第二端为电池阵列200的第二端，该N个电池300中的第2个至第N-1个电池300的第一端与前一电池300的第二端连接，电池阵列200的第一端及第二端用于连接用电器；当至少两个电池300呈n行×m列排列时，每一行的m个电池300串联连接，且每一列的n个电池300并联连接，即同一行的m个电池300中的第1个电池300的第一端为电池阵列200的第一端，同一行的m个电池300中的第m个电池300的第二端为电池阵列200的第二端，同一行的m个电池300中的第2个至第m-1个电池300的第一端与前一电池300的第二端连接，同一列的所有电池300的第一端共接，同一列的所有电池300的第二端共接。
需要说明的是，本实施例中的从机单元12设置在电池300的外部。
在实际应用中，从机单元12与电池300可以设置在同一电路版上构成电池系统，而主机单元11可以设置在另一电路板上，即主机单元1与从机单元12设置在不同的电路板上。
作为本发明一实施例，如图2所示，电池300可以包括电芯B1及控制开关S1；电芯B1的第一端为电池300的第一端，电芯B1的第二端与控制开关S1的第一端连接，控制开关S1的第二端为电池300的第二端，控制开关S1的受控端与从机单元12连接。
作为本发明一种可能的实现方式，电芯B1的第一端可以为电芯B1的正极，此时，电芯B1的第二端为电芯B1的负极；作为本发明另一种可能的实现方式，电芯B1的第一端还可以为电芯B1的负极，此时，电芯B1的第二端为电芯B1的正极。在实际应用中，电芯B1可以是锂电池。
以上可以看出，本发明实施例通过采用包括主机单元及N个从机单元的电池管理系统，使电池管理系统中的每一从机单元与电池阵列中的一电池连接，并使主机单元在每一从机单元的预设通信时段内与该从机单元无线通信连接，从而实现了主机单元与由从机单元及电池构成的电池模块之间的无线通信，即主机单元与电池模块之间无需连接物理连接器便可进行通信，从而有利于电池模块的防水设计，且提高了主机单元与电池模块之间通信的稳定性。
请参阅图3，图3是本发明另一实施例提供的一种电池管理系统的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图3所示，在本实施例中，主机单元11包括第一控制单元111及与第一控制单元111连接的第一无线通信单元112，从机单元12包括第二无线通信单元121及与第二无线通信单元121连接的第二控制单元122，第二控制单元122还与其所在的从机单元12对应的电池300连接。其中，从机单元12对应的电池300指与从机单元12连接的电池300。
第二控制单元122，用于采集与其连接的电池300的电池信息，将采集到的电池信息发送至第二无线通信单元121，以及接收第二无线通信单元121传输的通断控制指令，基于该通断控制指令对与该第二控制单元122连接的电池300进行通断控制。
第二无线通信单元121，用于在其所在的从机单元12的预设通信时段内与第一无线通信单元112进行无线通信连接，并将与其连接的第二控制单元122传输的电池信息发送至第一无线通信单元112，以及接收第一无线通信单元112发送的通断控制指令，将该通断控制指令传输至第二控制单元122。
第一无线通信单元112，用于在各个从机单元12的预设通信时段内分别与各个从机单元12中的第二无线通信单元121进行无线通信连接，接收各个第二无线通信单元121发送的电池信息，将该电池信息传输至第一控制单元111，以及接收第一控制单元111发送的通断控制指令，将该通断控制指令发送至相应的第二无线通信单元121。
第一控制单元111，用于接收第一无线通信单元112传输的电池信息，基于该电池信息对相应的电池300进行状态监控，以及基于各个电池300的电池信息确定待导通或待断开的目标电池300，通过第一无线通信单元112向与目标电池300连接的从机单元12发送通断控制指令。
在实际应用中，第一控制单元111和第二控制单元122均可以是单片机。
需要说明的是，本发明实施例中，第一无线通信单元112与第二无线通信单元121基于相同的无线通信协议进行无线通信。在实际应用中，第一无线通信单元112和第二无线通信单元121可以采用相同的无线通信模块。
作为本发明一种可能实现的方式，当主机单元11与从机单元12之间的距离较近，例如，当主机单元11与从机单元12之间的距离小于第一距离阈值时，第一无线通信单元112与第二无线通信单元121可以基于近场通信(Near Field Communication，NFC)技术进行无线通信。在实际应用中，第一距离阈值通常为10厘米。具体的，请参阅图4，图4示出了本发明再一实施例提供的一种电池管理系统的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图4所示，本实施例中，第一无线通信单元112包括第一近场通信NFC收发器、切换开关1122及N个第一NFC天线1123，第一NFC收发器1121的第一通信端与第一控制单元111连接，第一NFC收发器1121的第二通信端与切换开关1122的受控端连接，切换开关1122的N个选择段分别与N个第一NFC天线1123连接。
第二无线通信单元121包括第二NFC天线1211及第二NFC收发器1212，第二NFC收发器1212的第一通信端与第二控制单元122连接，第二NFC收发器1212的第二通信端与第二NFC天线1211连接。
本实施例中，N个第一NFC天线1123分别与N个第二无线通信单元121包括的第二NFC天线1211一一对应。即N个第一NFC天线1123中的第i个第一NFC天线1123与第i个第二无线通信单元121包括的第二NFC天线1211相对应。其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。
具体的，在第i个从机单元12的预设通信时段内，第一控制单元111控制切换开关1122选择第i个第一NFC天线1123，使得第一NFC收发器1121与第i个第一NFC天线1123连接，这样，第一NFC收发器1121便可通过第i个第一NFC天线将第一控制单元111传输的通断控制指令发送至第i个第二无线通信单元121中的第二NFC天线1211，第i个第二无线通信单元121中的第二NFC收发器1212将通过第二NFC天线1211接收到的通断控制指令传输至第二控制单元122；同时，第i个第二无线通信单元121中的第二NFC收发器1212可以通过第i个第二无线通信单元121中的第二NFC天线1211，将第i个第二控制单元122传输的电池信息发送至第i个第一NFC天线1123，第一NFC收发器1121将通过第i个第一NFC天线1123接收到的电池信息传输至第一控制单元111。
在实际应用中，切换开关1122可以是多路选择器。
以上可以看出，本发明实施例在从机单元与主机单元之间的距离较近时，主机单元与从机单元基于NFC技术进行无线通信，安全性较高，且成本较低。
作为本发明另一种可能的实现方式，当主机单元11与从机单元12之间的距离较远，例如，当主机单元11与从机单元12之间的距离小于第二距离阈值时，第一无线通信单元112与第二无线通信单元121可以基于蓝牙技术进行无线通信。其中，第二距离阈值大于第一距离阈值，在实际应用中，第二距离阈值通常为10米。具体的，请参阅图5，图5示出了本发明又一实施例提供的一种电池管理系统的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图5所示，本实施例中，第一无线通信单元112包括第一蓝牙收发器1124和第一蓝牙天线1125，第一蓝牙收发器1124的第一通信端与第一控制单元111连接，第一蓝牙收发器1124的第二通信端与第一蓝牙天线1125连接。
第二无线通信单元121包括第二蓝牙天线1213和第二蓝牙收发器1214，第二蓝牙收发器1214的第一通信端与第二控制单元122连接，第二蓝牙收发器1214的第二通信端与第二蓝牙天线1213连接。
本实施例中，第一蓝牙收发器1124在各个从机单元12的预设通信时段内，通过第一蓝牙天线1125向外发射电磁波信号，而第二蓝牙收发器1214仅在其所在的从机单元12的预设通信时段内，通过与其连接的第二蓝牙天线1213向外发射电磁波信号，从而使得在某从机单元12的预设通信时段内，主机单元11中的第一蓝牙收发器1124仅能与该从机单元12中的第二蓝牙收发器1214进行无线通信。
具体的，在第i个从机单元12的预设通信时段内，第一蓝牙收发器1124通过第一蓝牙天线1125向外发送通断控制指令，此时，第i个从机单元12中的第二蓝牙收发器1214通过第二蓝牙天线1213接收该通断控制指令，并将该通断控制指令传输至第i个从机单元12中的第二控制单元122；同时，第i个从机单元12中的第二蓝牙收发器1214还可以将第二控制单元122传输的电池信息通过第二蓝牙天线1213发送至第一蓝牙收发器1124。
以上可以看出，本发明实施例在从机单元与主机单元之间的距离较远时，主机单元与从机单元基于蓝牙技术进行无线通信，由于蓝牙的传输速率较高，因而提高了主机单元与从机单元之间的数据传输效率。
本发明实施例还提供了一种电池，请参阅图6，图6是本发明实施例提供的一种电池的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图6所示，一种电池300，包括：外壳(图中未示出)、设置在外壳内的电池单元21及从机单元12；电池单元21与从机单元12连接。
从机单元12，用于与电池管理系统100中的主机单元11进行无线通信。具体的，从机单元12用于采集电池单元21的电池信息，将采集到的电池信息发送至主机单元11，以及接收主机单元11发送的通断控制指令，基于该通断控制指令对电池单元21进行通断控制。
本发明实施例中，电池信息包括但不限于电池的电压、电流及工作温度。电池的工作温度包括放电温度及充电温度。
主机单元11接收到从机单元12发送的电池信息后，基于该电池信息对电池300进行状态监控。主机单元11对电池300进行状态监控指：主机单元11基于电池300的电池信息监控电池300的电压、电流及工作温度等是否正常。
主机单元11还基于电池300的电池信息确定该电池300是否需要导通或关断，在该电池300需要导通关断时，向该电池300中的从机单元12发送通断控制指令。具体的，当主机单元11确定某电池300需要导通进而接入电池网络中时，主机单元11向该电池300中的从机单元12发送导通控制指令；当主机单元11确定某电池300需要断开进而退出电池网络时，主机单元11向该电池300中的从机单元12发送关断控制指令。
以上可以看出，本发明实施例提供的一种电池，通过在电池中设置能够与电池管理系统中的主机单元进行无线通信的从机单元，从而使得主机单元与电池之间无需连接物理连接器即可实现通信，有利于电池的防水设计，且提高了主机单元与电池之间通信的稳定性。
请参阅图7，图7是本发明另一实施例提供的一种电池的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图7所示，本实施例中，主机单元11包括第一控制单元111及与第一控制单元111连接的第一无线通信单元112，从机单元12包括第二无线通信单元121及与第二无线通信单元121连接的第二控制单元122，第二控制单元122还与电池单元21连接。
第二控制单元122，用于采集电池单元21的电池信息，将采集到的电池信息发送至第二无线通信单元121，以及接收第二无线通信单元121传输的通断控制指令，基于该通断控制指令对电池单元21进行通断控制。
第二无线通信单元121，用于与第一无线通信单元112进行无线通信，将第二控制单元122传输的电池信息发送至第一无线通信单元112，以及接收第一无线通信单元112发送的通断控制指令，将接收到的通断控制指令传输至第二控制单元122。
第一无线通信单元112，用于与第二无线通信单元121进行无线通信，接收第二无线通信单元121发送的电池信息，将接收到的电池信息传输至第一控制单元111，以及接收第一控制单元111传输的通断控制指令，将该通断控制指令发送至第二无线通信单元121。
第一控制单元111，用于接收第一无线通信单元112传输的电池信息，基于该电池信息对电池单元21进行状态监控，以及基于电池单元21的电池信息确定电池单元21的通断状态，通过第一无线通信单元112向第二无线通信单元121发送与通断状态对应的通断控制指令。
在实际应用中，第一控制单元111和第二控制单元122均可以是单片机。
需要说明的是，本发明实施例中，第一无线通信单元112与第二无线通信单元121基于相同的无线通信协议进行无线通信。在实际应用中，第一无线通信单元112和第二无线通信单元121可以采用相同的无线通信模块。
作为本发明一实施例，电池单元21可以包括电芯B1及控制开关S1；电芯B1的第一端为电池单元21的第一端，电芯B1的第二端与控制开关S1的第一端连接，控制开关S1的第二端为电池单元21的第二端，控制开关S1的受控端与从机单元12连接。
作为本发明一种可能的实现方式，电芯B1的第一端可以为电芯B1的正极，此时，电芯B1的第二端为电芯B1的负极；作为本发明另一种可能的实现方式，电芯B1的第一端还可以为电芯B1的负极，此时，电芯B1的第二端为电芯B1的正极。在实际应用中，电芯B1可以是锂电池。
作为本发明一种可能实现的方式，当电池300与主机单元11之间的距离较近，例如，当电池300与主机单元11之间的距离小于第一距离阈值时，电池300中的第二无线通信单元121与主机单元11中的第一无线通信单元112可以基于近场通信(Near FieldCommunication，NFC)技术进行无线通信。在实际应用中，第一距离阈值通常为10厘米。具体的，请参阅图8，图8示出了本发明再一实施例提供的一种电池的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图8所示，本实施例中，第一无线通信单元112包括第一近场通信NFC收发器1121及第一NFC天线1123，第一NFC收发器1121的第一通信端与第一控制单元111连接，第一NFC收发器1121的第二通信端与第一NFC天线1123连接。
第二无线通信单元121包括第二NFC天线1211及第二NFC收发器1212，第二NFC收发器1212的第一通信端与第二控制单元122连接，第二NFC收发器1212的第二通信端与第二NFC天线1211连接。
在实际应用中，主机单元11可以与多个不同的电池300进行无线通信。当主机单元11需要与多个不同的电池300进行无线通信时，主机单元11中的第一无线通信单元112可以包括多个分别与各个电池300对应的第一NFC天线1123。当主机单元11需要与第i个电池300进行无线通信时，主机单元11中的第一控制单元111控制第一NFC收发器1121与第i个第一NFC天线1123连接，进而使第一NFC收发器1121通过第i个第一NFC天线1123与第i个电池300进行无线通信。其中，i为大于等于1且小于等于N的整数，N为电池300的总数。
以上可以看出，本发明实施例在从机单元与主机单元之间的距离较近时，主机单元与从机单元基于NFC技术进行无线通信，安全性较高，且成本较低。
作为本发明另一种可能实现的方式，当电池300与主机单元11之间的距离较远，例如，当电池300与主机单元11之间的距离小于第二距离阈值时，电池300中的第二无线通信单元121与主机单元11中的第一无线通信单元112可以基于蓝牙技术进行无线通信。其中，第二距离阈值大于第一距离阈值，在实际应用中，第二距离阈值通常为10米。具体的，请参阅图9，图9示出了本发明又一实施例提供的一种电池的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图9所示，第一无线通信单元112包括第一蓝牙收发器1124和第一蓝牙天线1125，第一蓝牙收发器1124的第一通信端与第一控制单元111连接，第一蓝牙收发器1124的第二通信端与第一蓝牙天线1125连接。
第二无线通信单元121包括第二蓝牙天线1213和第二蓝牙收发器1214，第二蓝牙收发器1214的第一通信端与第二控制单元122连接，第二蓝牙收发器1214的第二通信端与第二蓝牙天线1213连接。
在实际应用中，主机单元11可以与多个不同的电池300进行无线通信。当主机单元11需要与多个不同的电池300进行无线通信时，可以预先为每个电池300分配一预设通信时段，主机单元11中的第一蓝牙收发器1124在各个电池300的预设通信时段内通过第一蓝牙天线1125向外发送电磁波信号，而每一电池300中的第二蓝牙收发器1214在该电池300的预设通信时段内，通过第二蓝牙天线1213向外发送电磁波信号，以使主机单元11在每个电池300的预设通信时段内与该电池300进行无线通信。
以上可以看出，以上可以看出，本发明实施例在从机单元与主机单元之间的距离较远时，主机单元与从机单元基于蓝牙技术进行无线通信，由于蓝牙的传输速率较高，因而提高了主机单元与从机单元之间的数据传输效率。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：主机单元及N个从机单元，N为大于1的整数；每一所述从机单元与电池阵列中的一电池连接；所述主机单元在每一所述从机单元的预设通信时段内与该从机单元无线通信连接；不同所述从机单元的预设通信时段不同；
所述从机单元，用于采集与其连接的所述电池的电池信息，将采集到的所述电池信息发送至所述主机单元，以及接收所述主机单元发送的通断控制指令，基于所述通断控制指令对与其连接的所述电池进行通断控制；
所述主机单元，用于接收所述从机单元发送的所述电池信息，基于所述电池信息对所述电池信息针对的所述电池进行状态监控，以及基于各个所述电池的电池信息确定待导通或待断开的目标电池，向与所述目标电池连接的所述从机单元发送通断控制指令；
所述主机单元包括第一控制单元及与所述第一控制单元连接的第一无线通信单元，所述从机单元包括第二无线通信单元及与所述第二无线通信单元连接的第二控制单元，所述第二控制单元还与其所在的所述从机单元对应的所述电池连接；
所述第二控制单元，用于采集与其连接的所述电池的电池信息，将采集到的所述电池信息发送至所述第二无线通信单元，以及接收所述第二无线通信单元传输的通断控制指令，基于所述通断控制指令对与该第二控制单元连接的所述电池进行通断控制；
所述第二无线通信单元，用于在其所在的所述从机单元的预设通信时段内与所述第一无线通信单元进行无线通信连接，并将所述第二控制单元传输的所述电池信息发送至所述第一无线通信单元，以及接收所述第一无线通信单元发送的通断控制指令，将所述通断控制指令传输至所述第二控制单元；
所述第一无线通信单元，用于在各个所述从机单元的预设通信时段内分别与各个所述从机单元中的所述第二无线通信单元进行无线通信连接，接收各个所述第二无线通信单元发送的电池信息，将所述电池信息传输至所述第一控制单元，以及接收所述第一控制单元传输的通断控制指令，将所述通断控制指令发送至所述通断控制指令指示的所述第二无线通信单元；
所述第一控制单元，用于接收所述第一无线通信单元传输的电池信息，基于所述电池信息对所述电池信息针对的所述电池进行状态监控，以及基于各个所述电池的电池信息确定待导通或待断开的目标电池，通过所述第一无线通信单元向与所述目标电池连接的所述从机单元发送通断控制指令；
所述第一无线通信单元包括第一近场通信NFC收发器、切换开关及N个第一NFC天线，所述第一近场通信NFC收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一近场通信NFC收发器的第二通信端与所述切换开关的受控端连接，所述切换开关的N个选择段分别与N个所述第一NFC天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二NFC天线及第二NFC收发器，所述第二NFC收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二NFC收发器的第二通信端与所述第二NFC天线连接；
N个所述第一NFC天线分别与N个所述第二无线通信单元包括的所述第二NFC天线一一对应。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一无线通信单元包括第一蓝牙收发器和第一蓝牙天线，所述第一蓝牙收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一蓝牙收发器的第二通信端与所述第一蓝牙天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二蓝牙天线和第二蓝牙收发器，所述第二蓝牙收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二蓝牙收发器的第二通信端与所述第二蓝牙天线连接。
3.根据权利要求1至2任一项所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池包括电芯及控制开关；所述电芯的第一端为所述电池的第一端，所述电芯的第二端与所述控制开关的第一端连接，所述控制开关的第二端为所述电池的第二端，所述控制开关的受控端与所述从机单元连接。
4.一种电池，其特征在于，包括：外壳、设置在所述外壳内的电池单元及从机单元；所述电池单元与所述从机单元连接；
所述从机单元，用于在其预设通信时段内与电池管理系统中的主机单元进行无线通信，采集所述电池单元的电池信息，将所述电池信息发送至所述主机单元，以及接收所述主机单元发送的通断控制指令，基于所述通断控制指令对所述电池单元进行通断控制；其中，不同所述电池的从机单元的预设通信时段不同；
所述主机单元包括第一控制单元及与所述第一控制单元连接的第一无线通信单元，所述从机单元包括第二无线通信单元及与所述第二无线通信单元连接的第二控制单元，所述第二控制单元还与所述电池单元连接；
所述第二控制单元，用于采集所述电池单元的电池信息，将采集到的所述电池信息发送至所述第二无线通信单元，以及接收所述第二无线通信单元传输的通断控制指令，基于所述通断控制指令对所述电池单元进行通断控制；
所述第二无线通信单元，用于与所述第一无线通信单元进行无线通信，将所述第二控制单元传输的所述电池信息发送至所述第一无线通信单元，以及接收所述第一无线通信单元发送的通断控制指令，将所述通断控制指令传输至所述第二控制单元；
所述第一无线通信单元，用于与所述第二无线通信单元进行无线通信，接收所述第二无线通信单元发送的电池信息，将所述电池信息传输至所述第一控制单元，以及接收所述第一控制单元传输的通断控制指令，将所述通断控制指令发送至所述第二无线通信单元；
所述第一控制单元，用于接收所述第一无线通信单元传输的电池信息，基于所述电池信息对所述电池单元进行状态监控，以及基于所述电池单元的电池信息确定所述电池单元的通断状态，通过所述第一无线通信单元向所述第二无线通信单元发送与所述通断状态对应的通断控制指令；
所述第一无线通信单元包括第一近场通信NFC收发器及第一NFC天线，所述第一近场通信NFC收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一近场通信NFC收发器的第二通信端与第一NFC天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二NFC天线及第二NFC收发器，所述第二NFC收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二NFC收发器的第二通信端与所述第二NFC天线连接。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第一无线通信单元包括第一蓝牙收发器和第一蓝牙天线，所述第一蓝牙收发器的第一通信端与所述第一控制单元连接，所述第一蓝牙收发器的第二通信端与所述第一蓝牙天线连接；
所述第二无线通信单元包括第二蓝牙天线和第二蓝牙收发器，所述第二蓝牙收发器的第一通信端与所述第二控制单元连接，所述第二蓝牙收发器的第二通信端与所述第二蓝牙天线连接。
6.根据权利要求4至5任一项所述的电池，其特征在于，所述电池单元包括电芯及控制开关；所述电芯的第一端为所述电池单元的第一端，所述电芯的第二端与所述控制开关的第一端连接，所述控制开关的第二端为所述电池单元的第二端，所述控制开关的受控端与所述从机单元连接。
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