CN112440816A - 电池管理系统及电动汽车 - Google Patents

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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

本公开涉及一种电池管理系统及电动汽车，既能够减小电池管理系统的体积，而且还能够减小整车成本。一种电池管理系统，该电池管理系统BMS包括BMS主控模块和模拟前端模块，其中，所述BMS主控模块包括第一桥接芯片和主控制芯片，所述模拟前端模块用于检测动力电池的单体电池信息并通过所述第一桥接芯片将所述单体电池信息传送给所述主控制芯片，所述主控制芯片基于所述单体电池信息对所述动力电池进行监控。

Description

电池管理系统及电动汽车
技术领域
本公开涉及电动汽车领域，具体地，涉及一种电池管理系统及电动汽车。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System，BMS)用于对动力电池的可靠运行进行监控及安全控制。现有的BMS包括模拟前端模块和BMS主控模块。模拟前端模块包括对单体电池的电压、温度等进行采集的采样模块，还包括对采样模块采集到的信息进行处理的微控制器以及对微控制器进行供电的电源变换模块，而且微控制器通过CAN总线与BMS主控模块进行通信。这使得电池管理系统的成本高，而且体积大。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池管理系统及电动汽车，既能够减小电池管理系统的体积，而且还能够减小整车成本。
根据本公开的第一实施例，提供一种电池管理系统，该电池管理系统BMS包括BMS主控模块和模拟前端模块，其中，所述BMS主控模块包括第一桥接芯片和主控制芯片，所述模拟前端模块用于检测动力电池的单体电池信息并通过所述第一桥接芯片将所述单体电池信息传送给所述主控制芯片，所述主控制芯片基于所述单体电池信息对所述动力电池进行监控。
可选地，所述模拟前端模块采用隔离串行外设接口通信方式与所述第一桥接芯片链接。
可选地，所述模拟前端模块的数量为多个，而且任何两个所述模拟前端模块之间设置有隔离模块。
可选地，所述隔离模块包括隔离变压器、隔离电容器中的至少一者。
可选地，所述电池管理系统还包括高压监测模块，用于对所述动力电池的电流、总电压、绝缘漏电和继电器烧结进行检测；所述BMS主控模块还包括第二桥接芯片；所述高压监测模块通过所述第二桥接芯片将检测到的电流信息、总电压信息、绝缘漏电信息和继电器烧结信息传送给所述主控制芯片，所述主控制芯片还基于检测到的电流信息、总电压信息、绝缘漏电信息和继电器烧结信息来监控所述动力电池的电流、总电压、绝缘漏电和继电器烧结。
可选地，所述高压监测模块安装在所述动力电池内。
可选地，所述高压监测模块采用隔离串行外设接口通信方式与所述第二桥接芯片链接。
可选地，所述BMS主控模块还包括系统基础芯片，该系统基础芯片用于使所述电池管理系统进入低功耗休眠状态，并在预设唤醒条件满足时自动唤醒所述电池管理系统。
可选地，所述预设唤醒条件包括定时唤醒、CAN报文触发的唤醒、输入电平变换触发的唤醒中的至少一者。
可选地，所述BMS主控模块还包括接触器控制模块，用于实现接触器的过温检测、过压检测、欠压检测、负载过流检测、开路负载断线检测和短路主动断开。
根据本公开的第二实施例，提供一种电动汽车，该电动汽车包括根据本公开第一实施例所述的电池管理系统。
通过采用上述技术方案，由于BMS主控模块包括第一桥接芯片和主控制芯片而且模拟前端模块通过第一桥接芯片与主控制芯片通信，因此BMS主控模块可以直接与模拟前端模块进行通信，减小了CAN总线通信的中转环节，省去了现有模拟前端模块中的微控制器，既可以减少电池管理系统中模块的种类和数量，降低整车成本，又可以提高数据的实时性。另外，由于包括第一桥接芯片，所以BMS主控模块可以通过第一桥接芯片向模拟前端模块直接下发指令，使得模拟前端模块能够实现单体电池电压和电流的同步采集，进而提高了动力电池荷电状态(State of Charge，SOC)计算的精度，提高了BMS的可靠性和安全性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1示出根据本公开一种实施例的电池管理系统的示意框图。
图2示出根据本公开一种实施例的电池管理系统的又一示意框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1示出根据本公开一种实施例的电池管理系统的示意框图。如图1所示，该电池管理系统包括BMS主控模块1和模拟前端模块2，其中，BMS主控模块1包括第一桥接芯片11和主控制芯片12，模拟前端模块2用于检测动力电池的单体电池信息并通过第一桥接芯片11将所述单体电池信息传送给所述主控制芯片12，所述主控制芯片12基于所述单体电池信息对所述动力电池进行监控。
其中，BMS主控模块1是电池管理系统的核心，负责各种信号的处理和控制。
通过采用上述技术方案，由于BMS主控模块1包括第一桥接芯片11和主控制芯片12而且模拟前端模块2通过第一桥接芯片11与主控制芯片12通信，因此BMS主控模块1可以直接与模拟前端模块2进行通信，减小了CAN总线通信的中转环节，省去了现有模拟前端模块中的微控制器，既可以减少电池管理系统中模块的种类和数量，降低整车成本，又可以提高数据的实时性。另外，由于包括第一桥接芯片11，所以主控制芯片12可以通过第一桥接芯片11向模拟前端模块2直接下发指令，使得模拟前端模块2能够实现单体电池电压和电流的同步采集，进而提高了动力电池荷电状态(State of Charge，SOC)计算的精度，提高了BMS的可靠性和安全性。
根据本公开实施例的电池管理系统，通过检测动力电池的当前状态，在充电时可实时调整充电桩的需求电压需求电流；在放电时和整车通讯，实时调整最大允许放电功率和电能回馈参数，有效延长动力电池的寿命和续驶里程。
在一种实施方式中，模拟前端模块2可以采用隔离串行外设接口(SerialPeripheral Interface，SPI)通信方式与第一桥接芯片11进行链接，以提高通信的可靠性和通信速率。
图2示出根据本公开一种实施例的电池管理系统的又一示意框图。如图2所示，模拟前端模块2的数量为多个，其数量可以根据不同的动力电池串数进行配置，而且任何两个模拟前端模块2之间设置有隔离模块(未示出)，以便相互进行隔离。例如，隔离模块可以包括隔离变压器、隔离电容器中的至少一者。另外，每个模拟前端模块2可以对与其电连接的动力电池进行单体电池电压和电流检测，还可以对单体电池进行均衡管理。
进一步参考图2，BMS还可以包括高压监测模块3，用于对动力电池的电流、总电压、绝缘漏电和继电器烧结进行检测。例如，高压监测模块3可以包括：电流检测模块31，用于对动力电池的电流进行检测；总电压检测模块32，用于对动力电池的总电压进行检测；继电器烧结检测模块33，用于对动力电池高压回路上的继电器进行烧结检测；以及绝缘漏电检测模块34，用于对动力电池进行绝缘漏电检测。高压监测模块3还可以包括处理模块35和通信模块36。处理模块35用于对电流检测模块31、总电压检测模块32、继电器烧结检测模块33和绝缘漏电检测模块34检测到的信息进行处理。以电流检测模块31检测到的电流信息为例，处理模块35可以对电流检测模块31检测到的电流进行模数转换，然后对模数转换后的电流值进行滤波算法处理，然后根据设定系数进行校正。因此，经过处理模块35的处理之后，BMS主控模块1的主控制芯片12可以直接使用处理模块35处理后的信息，这降低了BMS主控模块1的负载率，使得BMS主控模块1可以做更多的电池算法方面的工作。通信模块36可以将处理模块35处理后的信息发送给BMS主控模块1的主控制芯片12，也可以从BMS主控模块1的主控制芯片12接收控制指令，以便控制电流检测模块31、总电压检测模块32、继电器烧结检测模块33和绝缘漏电检测模块34的操作。另外，高压监测模块1可以被安装在动力电池内，以减小高压线束。因此，通过高压监测模块3的此种拓扑结构，能够将高压线路与低压线路分离，将高压信号与低压信号分离，使得BMS主控模块1只处理低压相关的信息即可，提高了电池管理系统的可靠性和安全性。
进一步参考图2，BMS主控模块1还包括第二桥接芯片13，使得高压监测模块3可以通过第二桥接芯片13直接与BMS主控模块1的主控制芯片12进行通信，提高了通信的可靠性和通信速率。例如，高压监测模块3可以采用隔离SPI通信方式与第二桥接芯片13链接。
继续参考图2，BMS主控模块1还可以包括系统基础芯片14，该系统基础芯片14用于使BMS进入低功耗休眠状态，并在预设唤醒条件满足时自动唤醒BMS。通过低功耗休眠，可以有效延长车辆低压电源的待机时间。另外，预设唤醒条件可以包括定时唤醒、CAN报文触发的唤醒、输入/输出电平变换触发的唤醒中的至少一者。定时唤醒的定时时长位于0至4660小时的范围内，这使得可以实现超长定时。定时唤醒可以使用支持编程的定时器来实现。例如，如果自动唤醒功能被开启，则在驾驶人员关闭车钥匙之后，BMS进入休眠状态，除了系统基础芯片14之外的电路均断电，此时系统基础芯片14持续计时，当到达设定的时间之后，会自动给BMS供电，对动力电池系统进行检查以判断是否有异常，防止动力电池在长期静置情况下发生故障。输入电平变换触发的唤醒可以是例如在插拔充电枪时自动唤醒电池管理系统。在本公开中，系统基础芯片14可以使用芯片MC33FS6523来实现。
继续参考图2，BMS主控模块1还可以包括碰撞检测模块15，用于实时检测安全气囊发出的PWM信号，当PWM信号的占空比或频率不符合在正常状态下的要求时，则说明检测到了碰撞信号，碰撞是非常危险的信号，则BMS主控模块1按照最高等级对动力电池进行紧急下电处理。
继续参考图2，BMS主控模块1还可以包括温度采样模块16，该温度采样模块16既可以检测BMS主控模块1自身的温度，也可以检测交直流充电枪插座的温度，支持各种规格的负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)温度探头。
继续参考图2，BMS主控模块1还包括接触器控制模块17，用于实现接触器的过温检测、过压检测、欠压检测、负载过流检测、开路负载断线检测和短路主动断开。
根据本公开的又一实施例，提供一种电动汽车，该电动汽车包括根据本公开实施例的电池管理系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池管理系统，其特征在于，该电池管理系统包括BMS主控模块和模拟前端模块，其中，所述BMS主控制模块包括第一桥接芯片和主控制芯片，所述模拟前端模块用于检测动力电池的单体电池信息并通过所述第一桥接芯片将所述单体电池信息传送给所述主控制芯片，所述主控制芯片基于所述单体电池信息对所述动力电池进行监控。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述模拟前端模块采用隔离串行外设接口通信方式与所述第一桥接芯片链接。
3.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述模拟前端模块的数量为多个，而且任何两个所述模拟前端模块之间设置有隔离模块，所述隔离模块包括隔离变压器、隔离电容器中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，
所述电池管理系统还包括高压监测模块，用于对所述动力电池的电流、总电压、绝缘漏电和继电器烧结进行检测；
所述BMS主控制模块还包括第二桥接芯片；
所述高压监测模块通过所述第二桥接芯片将检测到的电流信息、总电压信息、绝缘漏电信息和继电器烧结信息传送给所述主控制芯片，所述主控制芯片还基于检测到的电流信息、总电压信息、绝缘漏电信息和继电器烧结信息来监控所述动力电池的电流、总电压、绝缘漏电和继电器烧结。
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述高压监测模块采用隔离串行外设接口通信方式与所述第二桥接芯片链接。
6.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述高压监测模块安装在所述动力电池包内。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的电池管理系统，其特征在于，所述BMS主控制模块还包括系统基础芯片，所述系统基础芯片用于使所述电池管理系统进入低功耗休眠状态，并在预设唤醒条件满足时自动唤醒所述电池管理系统。
8.根据权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述预设唤醒条件包括定时唤醒、CAN报文触发的唤醒、输入电平变换触发的唤醒中的至少一者。
9.根据权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述BMS主控制模块还包括接触器控制模块，用于实现接触器的过温检测、过压检测、欠压检测、负载过流检测、开路负载断线检测和短路主动断开。
10.一种电动汽车，其特征在于，该电动汽车包括根据权利要求1至9中任一权利要求所述的电池管理系统。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112986835A (zh) * 2021-03-25 2021-06-18 东风汽车集团股份有限公司 动力电池的模拟前端监测电路
CN114655071A (zh) * 2022-02-18 2022-06-24 华为数字能源技术有限公司 一种电池、电池控制方法及电动车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656032A (zh) * 2015-03-17 2015-05-27 福建师范大学 一种采用无线网络实现分布式锂离子蓄电池组监测装置
CN107128191A (zh) * 2017-05-05 2017-09-05 郑州轻工业学院 一种电动汽车锂离子动力电池组电压同步采集电路及其控制方法
CN108550930A (zh) * 2018-06-01 2018-09-18 安徽瑞赛克再生资源技术股份有限公司 基于退役动力电池包的桥接管理器、桥接系统及桥接方法
CN109031151A (zh) * 2018-10-10 2018-12-18 北京动力京工科技有限公司 一种低成本电池组串检测装置及检测方法
CN208452826U (zh) * 2018-06-22 2019-02-01 东莞钜威动力技术有限公司 电池管理系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656032A (zh) * 2015-03-17 2015-05-27 福建师范大学 一种采用无线网络实现分布式锂离子蓄电池组监测装置
CN107128191A (zh) * 2017-05-05 2017-09-05 郑州轻工业学院 一种电动汽车锂离子动力电池组电压同步采集电路及其控制方法
CN108550930A (zh) * 2018-06-01 2018-09-18 安徽瑞赛克再生资源技术股份有限公司 基于退役动力电池包的桥接管理器、桥接系统及桥接方法
CN208452826U (zh) * 2018-06-22 2019-02-01 东莞钜威动力技术有限公司 电池管理系统
CN109031151A (zh) * 2018-10-10 2018-12-18 北京动力京工科技有限公司 一种低成本电池组串检测装置及检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112986835A (zh) * 2021-03-25 2021-06-18 东风汽车集团股份有限公司 动力电池的模拟前端监测电路
CN114655071A (zh) * 2022-02-18 2022-06-24 华为数字能源技术有限公司 一种电池、电池控制方法及电动车

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