CN113921921A - 电池模组保护方法、bms系统、电池簇及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种电池模组保护方法、BMS系统、电池簇及用电装置。该电池模组保护方法包括：由第一控制单元获取至少一组电池模组中的电芯的第一数据，第二控制单元获取与其对应的电池模组中的电芯的第二数据。在上述第一数据或第二数据的任一满足保护条件时，触发电池模组保护。其中，该保护条件包括：设置在所述第一控制单元的第一保护条件和设置在所述第二控制单元的第二保护条件。其提供了至少两种分别由不同的控制单元实现的保护路径，有效的提升了电池模组保护的可靠性，不会因其中部分部件失效而导致整个系统处于不安全的状态。

Description

电池模组保护方法、BMS系统、电池簇及用电装置

【技术领域】

本申请涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种电池模组保护方法、BMS系统、电池簇及用电装置。

【背景技术】

目前，各种类型的可充电电池开始被广泛应用在各种设备之中。由此，可充电电池(又称二次电池)在使用过程中的安全性也越来越受到了人们的关注。

通常的，可充电电池可以通过诸如模拟前端(Analog Front End,AFE)以及电池控制单元(Battery Controller Unit,BCU)等相关的电路系统对可充电电池的运行情况进行监控，并及时切断可充电电池的电路来达到保障使用安全的效果。

但是，这些电路系统中的部分部件可能因各种因素失效，进而导致整个可充电电池及其管理系统(Battery Management System,BMS)处于不安全的状态。因此，迫切需要提供可靠性更佳的电池模组保护方式。

【发明内容】

本申请实施例旨在提供一种电池模组保护方法、BMS系统、电池簇及用电装置，能够解决传统可充电电池保护系统所存在的缺陷。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供以下技术方案：一种电池模组保护方法。该电池模组保护方法包括：由第一控制单元获取至少一组电池模组中的电芯的第一数据，由第二控制单元获取与该第二控制单元对应的电池模组中的电芯的第二数据。在上述第一数据或第二数据的任一满足保护条件时，触发电池模组保护。其中，该保护条件包括：设置在所述第一控制单元的第一保护条件和设置在所述第二控制单元的第二保护条件。

可选地，该第一数据包括：电池模组的电芯电压和/或电芯温度；该第二数据包括：与第二控制单元对应的电池模组中的电芯电压以及电芯温度。该电池模组保护方法具体包括：在电芯电压和/或所述电芯温度满足保护条件时，触发所述电池模组保护。

可选地，所述保护条件还包括：设置在第一采集单元的第三保护条件。该电池模组保护方法还包括：由第一采集单元获取母线电流的第一采样数据；并且在所述第一采样数据满足第三保护条件时，触发电池模组保护。

可选地，该电池模组保护方法还包括：由第一控制单元获取母线电流的第二采样数据；并且在所述第二采样数据满足所述第一保护条件时，触发所述电池模组保护。

可选地，该电池模组保护方法还包括：在所述第一控制单元获取的母线电流与所述第二控制单元获取的母线电流之间的差值不在预设的第一范围时，触发电池模组保护。

可选地，上述第一控制单元与第二控制单元至少通过第一通信链路、第二通信链路中的任一通信链路通信。该电池模组保护方法还包括：在第一通信链路失效时，第二控制单元通过第二通信链路向第一控制单元提供一组电池模组中的电芯的第二数据。

可选地，该电池模组保护方法还包括：在第一传输数据与第二传输数据之间的差值不在预设的第二范围时，触发所述电池模组保护。其中，第一传输数据是第二控制单元通过所述第一通信链路向所述第一控制单元提供的第二数据；第二传输数据是第二控制单元通过第二通信链路向所述第一控制单元提供的第二数据。

可选地，该电池模组保护方法还包括：在第一控制单元无法判断第一保护条件时，由第二控制单元判断第二保护条件，或者在第二控制单元无法判断第二保护条件时，由第一控制单元判断所述第一保护条件。

为解决上述技术问题，本申请实施例还提供以下技术方案：一种BMS系统。该BMS系统包括：至少一个第一控制模块、至少一个第二控制模块以及保护模块。其中，第一控制模块分别耦合至第二控制模块和保护模块，第二控制模块耦合至保护模块。该第一控制模块被配置为：在满足第一保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。该第二控制模块被配置为：在满足第二保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

可选地，该第二控制模块包括：第二采集单元和第一微控制器。其中，第二采集单元被配置为：采集与第二控制模块对应的电池模组的电芯电压和/或电芯温度。第一微控制器被配置为：在所述电芯电压和/或所述电芯温度满足所述第二保护条件时，输出第一控制信号以使所述保护模块执行保护动作。

可选地，该BMS系统还包括：分别耦合至所述第一控制模块和所述保护模块的第一采集模块。其中，第一采集模块被配置为：获取包括母线电流的第一采样数据，并且在所述第一采样数据满足第三保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

可选地，该第一采集模块包括：第一采样电路以及第二微控制器。其中，第一采样电路被配置为：采集母线电流的第一采样数据。第二微控制器被配置为：在所述第一采样数据满足所述第三保护条件时，输出第二控制信号以使所述保护模块执行保护动作。

可选地，第一采样电路包括：分流器、放大器以及模数转换器。其中，分流器设置在所述电池簇母线上，形成随所述母线电流而变化的电压信号。放大器耦合至所述分流器；所述放大器被配置为：放大所述电压信号。而模数转换器耦合至所述放大器的输出端；所述模数转换器被配置为：将所述放大后的电压信号转换为数字信号，提供给所述第二微控制器。

可选地，该第一采集模块还包括：耦合至放大器的输出端的第一比较器。其中，第一比较器被配置为：在所述放大后的电压信号满足第三保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

可选地，该第一控制模块还被配置为：获取包括母线电流的第二采样数据；并且在所述第二采样数据满足所述第一保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

可选地，该第一控制模块还被配置为：在第一采样数据的母线电流和第二采样数据的母线电流的差值不在预设的第一范围时，触发保护模块执行保护动作。

可选地，该BMS系统还包括：耦合至所述第一控制模块的第二采样电路。其中，第二采样电路被配置为：采集母线电流的第二采样数据。

可选地，第二采样电路包括：霍尔传感器、恒定电压源以及滤波器。其中，霍尔传感器接入电池簇母线，输出随母线电流而变化的电压信号。恒定电压源与所述霍尔传感器连接，为所述霍尔传感器提供稳定的电压。滤波器分别耦合至所述霍尔传感器的输出端以及第一控制模块，用于对所述霍尔传感器输出的电压信号进行滤波后，提供至第一控制模块。

可选地，该第一控制模块还包括：耦合至所述霍尔传感器的输出端的第二比较器。其中，第二比较器被配置为：在所述霍尔传感器输出的电压信号满足所述第一保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

可选地，第一控制模块与第二控制模块通过第一通信链路和/或第二通信链路通信。其中，第二控制模块还被配置为：在第一通信链路失效时，通过第二通信链路向第一控制模块提供第二数据。

可选地，该第一控制模块还被配置为：在第一传输数据与第二传输数据之间的差不在预设的第二范围时，触发所述保护模块执行保护动作。其中，第一传输数据是所述第二控制模块通过所述第一通信链路向所述第一控制模块提供的第二数据，而第二传输数据是所述第二控制模块通过所述第二通信链路向所述第一控制模块提供的第二数据。

可选地，该BMS系统在第一控制模块无法判断第一保护条件时，由第二控制模块判断所述第二保护条件，或者在第二控制模块无法判断第二保护条件时，由第一控制模块判断保护条件。

可选地，该保护模块包括：设置在正极母线上的第一继电器和设置在负极母线上的第二继电器。

为解决上述技术问题，本申请实施例还提供以下技术方案：一种电池簇。该电池簇包括如上所述的BMS系统和一个或多个电池模组。

为解决上述技术问题，本申请实施例还提供以下技术方案：一种用电装置。该用电装置包括：如上所述的电池簇以及由该电池簇供电的负载。

本申请实施例的电池模组保护方法，提供了至少两种分别由不同的控制单元实现的保护路径相互作为冗余备份，有效的提升了电池模组保护的可靠性，不会因其中部分部件失效而导致整个系统处于不安全的状态。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1a为本申请实施例提供的电池簇的示意图；

图1b为本申请另一实施例提供的电池簇的示意图；

图2为本申请实施例提供的电池模组保护方法的方法流程图；

图3为本申请另一实施例提供的电池模组保护方法的方法流程图；

图4为本申请实施例提供的BMS系统的示意图；

图5为本申请另一实施例提供的BMS系统的示意图；

图6为本申请实施例提供的第一采样电路的电路原理图；

图7为本申请又一实施例提供的BMS系统的示意图；

图8为本申请实施例提供的第二采样电路的电路原理图；

图9为本申请实施例提供的第一控制模块与第二控制模块的通信连接示意图；

图10为本申请实施例提供的微控制器的示意图；

图11为本申请另一实施例提供的电池簇的示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1a为本申请实施例提供的电池簇的示意图。本申请对该电池簇的具体实现不作限定。如图1a所示，该电池簇可以包括：电池模组(Battery，BAT)、电池管理单元(BatteryManagement Unit,BMU)、电池簇控制单元(Battery Controller Unit,BCU)、电流电压采集单元(Intensity and Voltage acquisition Unit，IVU)以及保护模块(Switch，SW)。

其中，电池模组BAT是用于存储电能的部件。其具体可以根据实际情况的需要，由相应类型、数量以及结构的电芯组装形成。电池模组BAT的数量可以根据实际情况的需要而设置(在图1a中为简便展示，仅示出了一个)。而电池管理单元BMU、电池簇控制单元BCU以及电流电压采集单元IVU属于监测、控制以及管理一个或者多个电池模组的电子系统(在本实施例中可以被称为BMS系统)中的功能模块。

其中，电池管理单元BMU是与电池模组BAT配对设置的功能模块。其可以通过模拟前端芯片等类似的采集电路，采集对应电池模组的一系列数据(如电芯的电压、电流、温度等)，并实现电池模组的运行状态监测、提供通信接口等功能。

电池簇控制单元BCU是整个电池簇的处理中枢。其可以与电池管理单元BMU建立有通信连接(如通过CAN总线连接)，可以获取电池管理单元BMU采集得到的数据信息，并据此进行处理、运算、检测或者控制等一种或者多种操作步骤。

电流电压采集单元IVU是用于采集母线电流/电压的采样模块。其中，“母线”是指多个电池模组串/并联形成完整的储能单元以后，对外为负载提供直流电能的线路。电流电压采集单元IVU同样可以与电池簇控制单元BCU建立通信连接，为电池簇控制单元BCU提供采样得到的母线电流/电压。

保护模块SW是接入正极母线和/或负极母线的可控开关模块。其可以在接收到触发信号的情况下，切断正极母线和/或负极母线，以实现对电池簇的保护，避免电池模组发生过热、甚至起火等安全事故。

在一些实施例中，该保护模块SW可以包括接入正极母线的第一继电器和接入负极母线的第二继电器。在接收到触发信号的情况下，第一继电器和/或第二继电器断开，以实现电池模组保护。

图2为本申请实施例提供的电池模组保护方法的方法流程图。该电池模组保护方法可以在图1b所示的BMS系统中执行，以达到提升BMS系统安全保护可靠性的效果。

如图2所示，该电池模组保护方法包括：

S201、第一控制单元获取至少一组电池模组中的电芯的第一数据。

其中，“第一控制单元210”是指与电池簇中电池模组相关联的控制单元(例如图1a所示的电池簇控制单元BCU)。其可以通过任何合适的方式(例如接收第二控制单元的数据)来获取电池簇中电池模组的电芯数据。在本实施例中，使用“第一数据”来表示位于第一控制单元210的电芯数据。在一种实施例中，第一数据包括与第一控制单元210通信连接的电池模组的电芯数据。

S202、第二控制单元获取与其对应的电池模组中的电芯的第二数据。

其中，“第二控制单元220”是指与一个电池模组相配对或相连的控制单元(例如图1a所示的电池管理单元BMU)。其可以采集获取到一个电池模组的电芯数据以便于实现对相应的电池模组进行控制或者管理。在本实施例中，使用“第二数据”来表示位于第二控制单元220的电芯数据。

应当说明的是，上述“第一”和“第二”仅用于区分不同的控制单元及数据所在的位置，而不用于对控制单元和数据作具体限定。

在一些实施例中，第一控制单元210和多个第二控制单元220之间可以建立用以传输数据信息的通信连接，根据第二控制单元220与第一控制单元210的通信情况，各个第二控制单元220采集到的不同电池模组的电芯数据可以被提供到第一控制单元210之中。

S203、判断第一数据或第二数据中的任意一者是否满足保护条件。若是，执行步骤S204，若否，则继续保持检测，或周期性检测。

其中，该保护条件是指一些预先设置的，用于衡量电池簇的安全风险的基准或者确定电池簇是否安全的判断条件。

上述保护条件可以分别设置在BMS系统不同的位置，以形成多个相对独立的电池簇安全保护机制，相互作为冗余备份。例如，在第一控制单元210无法判断第一保护条件时，可以由第二控制单元220执行步骤S203，判断是否满足第二保护条件。而在第二控制单元220无法判断第二保护条件时，则可以由第一控制单元210执行步骤S203，判断是否满足第一保护条件。

其中，“第一保护条件”是指设置在第一控制单元210的保护条件。而“第二保护条件”则是指设置在第二控制单元220的保护条件。该“第一”和“第二”仅用于区分保护条件设置的位置，而不用于对保护条件的具体内容进行限定。

S204、触发电池模组保护。

在满足保护条件的情况下，表明了电池簇正处于危险状态，需要触发电池模组保护。“电池模组保护”是令BMS系统发出切断母线等类似的动作指令，以触发保护模块SW断开，避免发生起火等安全事故。

在一些实施例中，第一控制单元210获取的第一数据可以包括电池模组的电芯电压以及电芯温度。相应地，该第一保护条件可以包括基于电芯电压和/或电芯温度而设定的判断条件(例如预先设定的电芯电压和/或电芯温度的极限值)。

第一控制单元210在执行步骤S203时，可以判断第一数据中是否有任意一个电池模组的电芯电压和/或电芯温度达到了预先设定的极限值。若是，则确定第一数据满足保护条件，需要触发电池模组保护。

在另一些实施例中，BMS系统中的其他功能模块也可以设置有保护条件，以允许更多的功能模块可以独立执行步骤S203，以提供更多的安全冗余。例如，可以在第一采集单元中设置第三保护条件。

其中，“第一采集单元230”是指与第二控制单元220采集数据的对象(即电芯模组)相区别，以母线电流作为数据采集对象的其他采样单元(例如图1a所示的电流电压采集单元IVU)。而“第三保护条件”与术语“第一保护条件”和“第二保护条件”的描述含义相类似，同样仅用于说明保护条件所在的位置而不用对保护条件的具体内容进行限定。

具体的，该第三保护条件可以是基于母线电流和/或电压而设定的判断条件(例如，预先设定的母线电流和/或电压的极限值)。第一采集单元230在执行步骤S203时，可以基于其获取的采样数据，判断母线电流是否达到了预先设定的极限值。若是，则确定采样数据满足保护条件，触发电池模组保护。

在一些实施例中，作为电池簇的控制中枢，第一控制单元210也可以通过任何合适的方式(如接收来自第一采集单元230的采样数据)，获取得到母线电流和/或电压。相对应地，设置在第一控制单元210中的第一保护条件还可以包括基于母线电流和/或电压而设定的判断条件(例如，预先设定的母线电流和/或电压的极限值)。

第一控制单元210在执行步骤S203时，可以判断采样数据中的母线电流是否达到了预先设定的极限值。若是，则确定采样数据满足保护条件，触发电池模组保护。

在又一些实施例中，除了由第一采集单元230提供的母线电流/电压数据以外，第一控制单元210也可能通过其他不同的方式获得母线电流/电压数据。为了区分说明采样数据的获取方式，可以将通过第一采集单元230获取的数据称为“第一采样数据”，第一控制单元210通过其他方式获取的母线电流数据称为“第二采样数据”。

在存在多种母线电流/电压数据采集来源的情况下，设置在第一控制单元210中的第一保护条件还可以包括基于第一采样数据和第二采样数据之间的差别而设定的判断条件(例如，预设的差值范围)。在本实施例中，可以将第一采样数据和第二采样数据之间的预设差值范围称为“第一范围”。

该第一范围表明了第一采样数据和第二采样数据之间可以允许的差别。在超过了该第一范围的情况下，表示此时电池簇处于危险或者不安全的状态，需要及时触发保护。

第一采样数据和第二采样数据之间的差别可以通过多种方式表示。例如，可以通过第一采样数据和第二采样数据之差的绝对值来表示。绝对值越大，表明两者之间的差别越大。

第一控制单元210在执行步骤S203时，首先可以求第一采样数据和第二采样数据两者之间的差，然后取差的绝对值作为差值。最后，判断该差值是否超出了第一范围。若是，则确定满足第一保护条件，触发电池模组保护。

在一些实施例中，第二控制单元220获取的第二数据可以包括与第二控制单元220相配对的电池模组的电芯电压和/或电芯温度。相对应地，该第二保护条件也可以是基于电芯电压和/或电芯温度而设定的判断条件(例如，预先设定的电芯电压和/或电芯温度的极限值)。

第二控制单元220在执行步骤S203时，可以对第二数据中的电芯电压和/或电芯温度是否达到了预先设定的极限值进行判断。若是，则确定满足第二保护条件，触发电池模组保护。

应当说明的是，上述多个实施例中描述的极限值不仅限于一个特定的数值，也可以是一个可上下浮动的范围或者其他的表示形式(如百分比)。

本申请实施例提供的电池模组保护方法的其中一个有利方面是：在其中一个或者多个控制单元相关的电池安全保护方式失效的情况下，还能够通过另一个控制单元或者第一采集单元230维持BMS系统的电池安全保护功能，提升了电池簇运行的可靠性。

图3为本申请另一实施例提供的电池模组保护方法的方法流程图。在本实施例中，第一控制单元210与第二控制单元220之间具有至少两条不同的通信链路，两个控制单元之间可以通过任意一条通信链路传输数据。

如图3所示，该电池模组保护方法包括：

S301、确定第一通信链路是否失效；若是，执行步骤S302，若否，执行步骤S303。

在本实施例中，以第一控制单元210与第二控制单元220之间具有两条不同的第一通信链路和第二通信链路为例进行说明。该“第一通信链路”和“第二通信链路”仅用于区分不同的通信链路，说明两条通信链路之间可以独立运作，相互之间没有影响，而不用于限定通信链路的具体实现形式。

该通信链路具体可以采用任何合适的通信连接方式实现。例如，该第一通信链路可以是基于RS485总线连接的总线通信链路，第二通信链路可以是基于菊花链连接结构的菊花链通信链路。

S302、通过第二通信链路，向第一控制单元提供电池模组中的电芯的第二数据。

其中，第一通信链路可以被认为是默认使用的通信链路，第二通信链路可以被用作备用通信链路。由此，在第一通信链路因各种因素失效，无法传递信息的情况下，可以使用第二通信链路保持两个控制单元之间的数据信息传输。

S303、通过第一通信链路和/或第二通信链路，向第一控制单元提供电池模组中的电芯的第二数据。

其中，在第一通信链路和第二通信链路都能够使用的情况下，可以默认优先使用第一通信链路进行数据信息传输。当然，也可以选择同时使用第一通信链路和第二通信链路进行数据信息传输。

在一些实施例中，在通过第一通信链路和第二通信链路传输第二数据的情况下，该第一保护条件还可以包括基于第一传输数据和第二传输数据之间的差别而设定的判断条件(例如，预设的传输数据差别范围)。在本实施例中，通过第一通信链路传输的数据可以被称为“第一传输数据”，通过第二通信链路传输的数据可以被称为“第二传输数据”，两者之间可以允许的差异范围称为“第二范围”。

该第二范围可以由本领域技术人员根据实际情况的需要而设置。第一传输数据和第二传输数据之间的差别可以通过多种方式表示。例如，可以通过第一传输数据和第二数据数据之差的绝对值来表示。绝对值越大，表明两者之间的差别越大。

第一控制单元210在执行步骤S203时，首先可以求第一传输数据和第二传输数据两者之间的差，然后取差的绝对值作为差值。最后，判断该差值是否超出了第二范围。若是，则确定满足第一保护条件，触发电池模组保护。

本申请实施例提供的电池模组保护方法的其中一个有利方面是：提供至少两路相互独立的通信链路作为数据传输冗余，能够在部分通信链路失效的情况下，保证第一控制单元210和第二控制单元220之间数据信息传输，提升系统运行的可靠性。

基于以上方法实施例所要执行的方法步骤，本申请实施例还进一步提供了一种BMS系统。图4为本申请实施例提供的BMS系统。如图4所示，该BMS系统可以包括：第一控制模块410、第二控制模块420以及保护模块430。

其中，第一控制模块410和第二控制模块420是在BMS系统中分属于不同功能模块，具备逻辑运算能力的处理单元。例如，第一控制模块420可以是图1a所示的电池簇控制单元BCU，第二控制模块420可以是图1a所示的电池管理单元BMU。

当然，第一控制模块410和第二控制模块420的数量可以根据实际情况而确定，可以是一个或者多个而不限于图4所示的一个。

保护模块430是用于执行保护动作的功能模块。其可以采用任何合适结构或者形式实现，具体可以由实际应用的场景所决定。例如，图1a所示的接入正极母线和负极母线的一对继电器。

在本实施例中，第一控制模块410耦合到第二控制模块420和保护模块430，第二控制模块420也耦合至保护模块430，从而组成至少两个相对独立的BMS保护触发路径。

其中，第一控制模块410可以被配置为：在满足第一保护条件时，触发保护模块430执行保护动作(如断开继电器)。第二控制模块420也可以被配置为在满足第二保护条件时，触发保护模块430执行保护动作。

在一些实施例中，请继续参阅图4，该第二控制模块420还可以包括第二采集单元421以及第一微控制器422。

其中，第二采集单元421是与一个电池模组连接，用于采集该电池模组的相关数据(如电芯的电芯电压和/或电芯温度)的硬件电路设备。其具体可以根据实际情况的需要，选择合适的具体实现方式(例如，可以采用如图1a所示的模拟前端芯片)。

第一微控制器422是布置在第二控制模块420的处理器或者具有类似逻辑运算能力的器件。基于第二采集单元421提供的数据信息，该第一微控制器422可以被配置为执行如下步骤：判断第二采集单元421采集获得的在电芯电压和/或所述电芯温度是否达到预设的极限值。若是，则输出第一控制信号至保护模块430，令保护模块430执行保护动作。

本申请实施例提供的BMS系统的其中一个有利方面是：两个相对独立的第一控制模块410和第二控制模块420可以相互作为冗余备份。在其中一个失效的情况下，还能够由另一个控制模块触发保护模块430执行保护动作，具有更好的系统可靠性。

图5为本申请另一实施例提供的BMS系统。如图5所示，在图4所示的BMS系统的基础上，其还进一步包括了第一采集模块440。

其中，该第一采集模块440是指用于采集电池簇的正极/负极母线相关数据(如母线电流)的功能模块。其具体可以采用任何合适的形式实现，例如图1a所示的电流电压采样单元IVU。

第一采集模块440分别耦合至第一控制模块410以及保护模块430，能够为第一控制模块410提供其采集得到的采样数据以外，也可以判断自己采集的采样数据是否满足第三保护条件，进而在满足第三保护条件的情况下，触发保护模块430执行保护动作。

在一些实施例中，请继续参阅图5，该第一采集模块440可以包括：第一采样电路441和第二微控制器442。

其中，第一采样电路441是用于采集母线电流或者电压的电路结构。其可以具有多种不同的实现形式，只需要能够满足母线电流检测的需要即可。例如，基于分流器原理实现的采样电路，或者基于霍尔传感器实现的采样电路。在本申请中，可以将第一采样电路441采集获得母线电流称为第一采样数据。

第二微控制器442是与第一微控制器422相类似的，具有逻辑运算能力的器件。其可以通过嵌入计算机指令等类似方式，被配置为执行如下步骤：判断第一采样数据是否满足第三保护条件，并且在满足第三保护条件的情况下，输出第二控制信号以触发保护模块执行保护动作。

当然，上述第一控制信号和第二控制信号仅用于区分由不同微控制器发出的控制信号，而不用于对控制信号的具体形式进行限定。该控制信号可以是高电平信号，也可以是低电平信号，只需要能够触发保护模块执行保护动作即可。

本申请实施例提供的BMS系统的其中一个有利方面是：提供了除第一控制模块和第二控制模块以外，由第一采集模块触发保护模块执行保护动作的方式，能够提供更多的安全冗余，进一步提升系统的可靠性。

图6为本申请实施例提供的第一采集模块440的结构示意图。如图6所示，该第一采集模块440的第一采样电路441可以是基于分流器原理实现的采样电路，包括：分流器Shunt、放大器Amp以及模/数转换器ADC。

其中，分流器Shunt可以是具有合适阻值的电阻，其可以通过并联连接的方式接入到电池簇母线上，输出随所述母线电流而变化的电压信号。

放大器Amp是一个用于放大电信号的器件。其耦合至分流器Shunt，将分流器输出的电压信号成比例放大并在其输出端输出。

模/数转换器ADC是用户实现数字信号和模拟信号之间相互转换的器件。其可以耦合至该放大器Amp的输出端，接收成比例放大后的电压信号并将其转换为数字信号，提供至第二微控制器442，以使第二微控制器442执行后续的保护条件判断步骤。

应当说明的是，图6所示的结构示意图仅用于表示基于分流器原理实现的采样电路的基础结构。本领域技术人员还可以进一步的对其进行调整，以获得其他更多的实施例。例如，还可以在分流器与放大器之间设置合适的滤波器Filter以及静电阻抗器，以降低干扰和保护放大器等电器元件；或者在第二微控制器442具有模拟信号输入端口的情况下，取消模/数转换器ADC。

在一些实施例中，请继续参阅图6，该第一采集模块还包括：第一比较器443。

其中，第一比较器443是一个电压比较器，其可以比较两个输入端之间的电压大小，并在电压大小关系发生变化时，改变在其输出端输出的电平信号。

该第一比较器443的其中一个输入端可以耦合至放大器Amp的输出端，接收实时采集获得的电压信号。第一比较器443的另一个输入端则可以接入根据第三保护条件确定的基准电压(如预设的电压极限值)。

在实际运行过程中，如图6所示，在第一采样电路实时采集的电压信号出现异常(如超过了基准电压)时，第一比较器443输出端输出的电平信号将发生变化。变化的电平信号将通过隔离光耦，发送至高端驱动芯片(High Side Driver，HSD)，然后由高端驱动芯片HSD驱动保护模块430的继电器断开。

当然，第二微控制器442也可以在满足保护条件的情况下，发送相应的控制信号到隔离光耦，并进而通过高端驱动芯片HSD，驱动接入到正极母线和负极母线的继电器断开。

本申请实施例提供的BMS系统的其中一个有利方面是：在第一采集模块中布置了两个相对独立的保护模块触发方式(基于第一比较器触发和基于第二微控制器触发)，两者之间可以相互作为冗余备份路径，进一步提升了系统的可靠性。

图7为本申请另一实施例提供的BMS系统。如图7所示，在图5所示的BMS系统的基础上，还进一步包括了：第二采样电路451。

其中，第二采样电路451是与第一采样电路441相互独立的采样电路，同样也用于采集电池簇母线电流/电压。其具体可以采用任何合适形式的采样电路，可能与第一采样电路441相同，也可以与第一采样电路441不同。

该第二采样电路451耦合至第一控制模块410，可以为第一控制模块410提供与电池簇母线相关的数据信息(如母线电流)。第一控制模块410在接收到这些采样数据以后，可以判断其是否满足第一保护条件。若是，则触发保护模块执行保护动作。

请继续参阅图7，第一控制模块410可以通过两个不同的途径来获得与电池簇母线相关的数据信息。为了区分两种不同方式获取的数据，可以将通过第二采样电路451采集的数据信息称为第二采样数据，将第一采集模块通过第一采样电路441采集的数据信息称为第一采样数据。

在一些实施例中，第一控制模块410还可以基于第一采样数据和第二采样数据之间的差别，来确定是否需要触发保护模块执行保护动作。

可以理解，在电池簇正常运行过程中，两个采样电路采集获得的第一采样数据和第二采样数据应该是大体相同的。若第一采样数据和第二采样数据之间的差别非常显著，超出了正常误差范围的情况下，通常表明电池簇或者其BMS系统出现了问题。因此，第一控制模块410可以使用预设的第一范围作为判断标准(即判断是否满足保护条件)。通过设置合适的第一范围来判断第一采样数据和第二采样数据之间的差别是否非常显著，超出了正常的误差范围。

第一采样数据和第二采样数据之间的差别可以采用诸如差值等多种方式来表示。在一些实施例中，第一控制模块410可以计算第一采样数据和第二采样数据两者之间的差，然后取两者的差的绝对值来表示第一采样数据和第二采样数据之间的差别。

本申请实施例提供的BMS系统的其中一个有利方面是：丰富了第一控制模块获取与电池簇母线相关的电流/电压数据的方式，在部分方式失效的情况下还能够通过冗余备份方式提供母线电流等数据信息，提升了系统运行过程中的可靠性。

图8为本申请实施例提供的第二采样电路的结构示意图。如图8所示，该第二采样电路451可以是基于霍尔传感器实现的采样电路，包括：霍尔传感器Holl、恒定电压源VCC以及滤波器Filter；

其中，霍尔传感器Holl是基于霍尔效应制作的传感器。其可以采用非接触式的方法接入到电池簇母线，并基于霍尔效应，在输出端输出随所述母线电流而变化的电压信号。

恒定电压源VCC与霍尔传感器Holl的供电端连接，与霍尔传感器Holl配合使用，为霍尔传感器Holl提供稳定的电压。

滤波器Filter分别耦合至霍尔传感器Holl的输出端以及第一控制模块410，可以用于对霍尔传感器输出的电压信号进行滤波，并将滤波后的电压信号提供给第一控制模块410。

在一些实施例中，请继续参阅图8，第一控制模块410除了作为主体的第三微控制器412以外，还可以包括：第二比较器413。

其中，第二比较器413与第一比较器443相类似，同样也是一个电压比较器。其具有在电压大小关系发生变化时，改变在其输出端输出的电平信号的特性。

该第二比较器413的其中一个输入端可以耦合至霍尔传感器Holl的输出端，接收实时采集获得的电压信号。第二比较器413的另一个输入端则可以接入根据第一保护条件确定的基准电压(如预设的电压极限值)。

在实际运行过程中，如图7、8所示，当第二采样电路采集的电压信号出现异常(如超过了基准电压)时，第二比较器413输出端输出的电平信号将发生变化。变化的电平信号将通过隔离光耦，发送至高端驱动芯片HSD。然后，由高端驱动芯片HSD驱动保护模块430的继电器断开。

当然，第三微控制器412也可以在满足保护条件的情况下，发送相应的控制信号到隔离光耦，进而通过高端驱动芯片HSD，驱动接入到正极母线和负极母线的继电器断开。

本申请实施例提供的BMS系统的其中一个有利方面是：在第一控制模块中增设了通过比较器触发保护模块的触发方式。其可以在基于微控制器的触发方式失效的情况下，作为冗余备份路径触发保护模块执行保护动作。

图9为本申请另一实施例提供的BMS系统。其与图4所示的BMS系统相比，第一控制模块410和第二控制模块420之间具有第一通信链路L1和第二通信链路L2。

其中，第一通信链路L1和第二通信链路L2是两个相互独立的通信链路。两者可以基于相同或者不同的通信方式实现，其中的任意一个通信链路的失效不会对另一个通信链路造成影响。例如，第一通信链路L1可以是基于总线通信而建立的通信链路，第二通信链路L2可以是基于菊花链(daisychain)而建立的通信链路。

由此，当第一通信链路失效时，第二控制模块420可以通过备用的第二通信链路向第一控制模块410提供其采集的第二数据。而当第二通信链路失效时，第二控制模块420则可以通过第一通信链路向第一控制模块410提供第二数据。

在一些实施例中，第一控制模块410还可以根据第一传输数据和第二传输数据之间的差别，来确定是否需要触发保护模块执行保护动作。

其中，“第一传输数据”是指通过第一通信链路传输的第二数据。“第二传输数据”是指通过第二通信链路传输的第二数据。

在正常运行过程中，两个通信链路传输至第一控制模块410的数据信息应该是大体相同的。若第一传输数据和第二传输数据之间出现了显著差别，通常表明电池簇或者其BMS系统出现了问题。因此，第一控制模块410可以使用预设的第二范围作为判断标准(即判断是否满足保护条件)，判断第一传输数据和第二传输数据之间的差别是否超出了正常的误差范围。

第一传输数据和第二传输数据之间的差别可以采用诸如差值等多种方式来表示。在实际执行过程中，第一控制模块410可以计算第一传输数据和第二传输数据两者之间的差，然后取两者的差的绝对值来表示第一传输数据和第二传输数据之间的差别。

本申请实施例提供的BMS系统的其中一个有利方面是：丰富了第一控制模块与第二控制模块之间的通信链路，在部分通信链路失效的情况下还能够通过其他的备用通信链路保证第一控制模块和第二控制模块之间的数据传输，提升了系统运行过程中的可靠性。

应当说明的是，以上的一个或者多个实施例中提供的技术方案(如增加第一控制模块和第二控制模块之间的通信链路数量、增加采集母线电流/电压的采样电路数量、分别由第一控制模块、第二控制模块以及第一采集模块独立执行是否满足保护条件的判断步骤以及在第一控制模块和第一采集模块中新增加基于比较器的保护模块触发方法)可以任意组合和叠加使用。

每个实施例中提供的技术方案都能够在不同的方面通过增加安全冗余来提升BMS系统的可靠性。叠加更多的技术方案获得的实施例所增加的安全冗余也越多。

图10为本申请实施例提供的微控制器的结构示意图。该微控制器可以是第一控制模块中的微控制器、第二控制模块中的第一微控制器，或者第一采集模块中的第二微控制器，在此不对其具体实现进行限定。

如图10所示，该微控制器可以包括：处理器502、通信接口504、存储器506以及通信总线508。

其中，处理器502、通信接口504以及存储器506通过通信总线508完成相互间的通信。通信接口504用于与其它设备的通信连接。处理器502用于调用程序510，以执行上述实施例中的一个或者多个方法步骤。具体地，程序510可以包括程序代码或者计算机操作指令。

在本实施例中，根据所使用的硬件的类型，处理器502可以是中央处理单元、其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器506用于存放程序510。存储器506可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序。

其中，计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例公开的电池模组保护方法中的一个或者多个步骤。完整的计算机程序产品体现在含有本发明实施例公开的计算机程序的一个或多个计算机可读存储介质上(包括但不限于，磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)。

为充分说明本申请实施例提供的BMS系统，以下以图11所示的电池簇为例进行详细描述。

如图11所示，该电池簇包括：电池模组BAT、电池管理单元BMU、电池簇控制单元BCU、电流电压采集单元IVU以及保护模块SW。

其中，电池模组BAT是由若干个电芯组装形成，用于存储电能的部件。其具体可以根据实际情况的需要，设置合适的数量(在图11中为简便展示，仅示出了一个)。多个电池模组BAT串/并联形成完整的储能单元以后，对外为负载提供直流电能的正极母线P+和负极母线P-。

电池管理单元BMU是与电池模组BAT配对设置的功能模块。其包括模拟前端AFE以及第一微控制器MCU1。模拟前端AFE是电池模组的采集电路，用于采集对应电池模组的一系列数据(如电芯的电压、电流、温度等)。第一微控制器MCU1与模拟前端AFE连接，可以实现电池模组的运行状态监测、提供通信接口等功能。

电流电压采集单元IVU是用于采集母线电流/电压的采样模块。其包括基于分流器实现的第一采样电路Sample1、第二微控制器MCU2以及第一比较器Competitor1。

其中，第一采样电路Sample1通过接入到正极母线和负极母线的分流器来实现母线电流的采集。第二微控制器MCU2与第一采样电路Sample1连接，用以实现检测，提供通信接口等的功能。第一比较器Competitor1连接到第一采样电路Sample1，可以通过硬件电路的方法触发保护模块SW。

电池簇控制单元BCU是整个电池簇的处理中枢。其主体的微控制器MCU3一方面分别通过CAN总线连接和菊花链通信连接的方式，与电池管理单元BMU的第一微控制器MCU1通信连接，接收电池管理单元BMU采集的，与电芯模组相关的数据。另一方面通过RS485串行总线通信的方式与电流电压采集单元IVU通信连接，接收电流电压采集单元IVU采集的，与母线电流相关的数据。

电池簇控制单元BCU除了主体的微控制器MCU3以外，还包括基于霍尔传感器实现的第二采样电路Sample2以及第二比较器Competitor2。第二采样电路Sample2通过霍尔传感器非接触式的采集母线电流，并提供至微控制器MCU3以及第二比较器Competitor2。第二比较器Competitor2和微控制器MCU3根据第二采样电路Sample2采集得到的母线电流数据，分别通过硬件电路和软件程序的方法触发保护模块SW。

保护模块SW是布置在正极母线和负极母线上的一对继电器。电池管理单元BMU、电池簇控制单元BCU、电流电压采集单元IVU可以通过高端驱动芯片(HSD)或者其他类似的驱动电路，与继电器的控制端连接。在满足保护条件的情况下，提供触发信号并驱动继电器切断正极母线和负极母线，以实现对电池簇的保护，避免电池模组发生过热起火等的安全事故。

图11所示的电池簇可以执行多种不同的电池模组保护，在不安全状态下及时切断正极母线P+和负极母线P-，以免电池模组发生短路、起火等安全事故。这些电池模组保护可以大致划分为针对电池模组的单体保护和针对整个电池簇的簇保护。

其中，针对电池模组的单体保护方式可以包括如下几种：

11)模拟前端AFE内置有保护电路。其可以在电芯欠压、过压或者温度超出预设极限值并维持了一定的延时时间后，输出控制信号令继电器断开。

12)在第一微控制器MCU1内设置电池模组的极限值。其可以对模拟前端AFE采集到的数据进行处理和汇集。在电池模组的欠压、过压或者温度超出预设极限值并维持了一定的延时时间后，输出控制信号令继电器断开。

13)电池管理单元BMU采集汇总得到的电池模组数据通过CAN总线连接的方式，提供至电池簇控制单元BCU。电池簇控制单元BCU判断存在至少一个电池模组的欠压、过压或者温度超出预设极限值并维持了一定的延时时间后，输出控制信号令继电器断开。

14)电池管理单元BMU采集汇总得到的电池模组数据通过菊花链通信的方式，提供至电池簇控制单元BCU。电池簇控制单元BCU判断存在至少一个电池模组的欠压、过压或者温度超出预设极限值并维持了一定的延时时间后，输出控制信号令继电器断开。

而针对整个电池簇的簇保护方法可以包括如下几种：

21)由电流电压采集单元IVU的第一采样电路Sample1采集电池簇的正极母线和负极母线上的电流变动情况。在母线电流/电压超出了电流电压采集单元IVU内置的第一比较器的参考电压的情况下，形成相应的控制信号令继电器断开。

22)由电流电压采集单元IVU的第一采样电路Sample1采集电池簇的正极母线和负极母线上的电流变动情况。其第二微控制器MCU2接收母线电流并且判断该母线电流是否超出了预设极限值。若是，则输出控制信号令继电器断开。

23)电池簇控制单元BCU通过电流电压采集单元IVU采集得到正极母线和负极母线上的电流变动情况。微控制器MCU3在确定母线电流超出了预设极限值的情况下，输出控制信号令继电器断开。

24)电池簇控制单元BCU通过第二采样电路Sample2采集得到正极母线和负极母线上的电流变动情况。微控制器MCU3在确定母线电流超出了预设极限值的情况下，输出控制信号令继电器断开。

25)电池簇控制单元BCU中内置的第二比较器Competitor接收来自第二采样电路Sample2或者电流电压采集单元IVU的母线电流采集结果。在采集的母线电流/电压，超出了第二比较器的参考电压的情况下，形成相应的控制信号令继电器断开。

在本实施例中，在单体保护的设计中充分利用了位于电池管理单元BMU中闲置的微处理器资源，增加了保护方式12作为冗余保护方案，即使在电池簇控制单元BCU执行的保护方式13和14失效的情况下，也能够实现对电池模组的单体保护。

电池管理单元BMU与电池簇控制单元BCU之间的数据传输和通信是保护方式13和14有效运行的基础。在图10所示的电池簇中设置了两种不同的通信链路，相互作为冗余备份，以确保电池管理单元BMU与电池簇控制单元BCU之间的数据传输质量。

而在簇保护的设计中，通过新增加第二采样电路(即保护方式24)的方式可以在电流电压采集单元IVU失效的情况下，仍然可以提供过流保护的功能。通过新增加基于电流电压采集单元IVU(即保护方式22)的方式可以在电池簇控制单元BCU失效的情况下，仍然可以提供过流保护的功能。

另外，基于电池簇控制单元BCU的第二比较器实现的保护方式25在电流电压采集单元IVU和微控制器MCU3失效的情况下，仍然可以提供过流保护的功能。

综上，本申请实施例提供的BMS系统，充分的利用了BMS系统中的闲置资源，提供整合了多种不同的保护方式。这些保护方式之间相对独立，可以相互作为冗余备份，从而有效的提升了电池模组保护的可靠性。

基于以上实施例提供的电池簇，本申请实施例还进一步提供了一种用电装置。该用电装置包括以上一个或者多个实施例提供的电池簇和负载，以电池簇作为电源，为负载供电。

其中，该用电装置具体可以是任何类型，使用电力作为能量来源的设备或者系统，包括但不限于如应急电源等类似的储能装置，独轮、双轮、三轮、四轮或者具备更多车轮的电动车，电动冲击钻、电动播种机等类似的电动工具以及固定翼飞行器、旋翼飞行器、直升机或者四轴飞行器等类似的，依靠电力驱动的无人飞行器。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (25)

1.一种电池模组保护方法，其特征在于，所述方法包括：

第一控制单元获取至少一组电池模组中的电芯的第一数据；

第二控制单元获取与所述第二控制单元对应的电池模组中的电芯的第二数据；

在所述第一数据或所述第二数据满足保护条件时，触发电池模组保护；

其中，所述保护条件包括：第一保护条件和第二保护条件，所述第一保护条件设置在所述第一控制单元，所述第二保护条件设置在所述第二控制单元。

2.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述第一数据包括：电池模组的电芯电压和/或电芯温度；

所述第二数据包括：与所述第二控制单元对应的电池模组中的电芯电压和/或电芯温度；

在所述电芯电压和/或所述电芯温度满足所述保护条件时，触发所述电池模组保护。

3.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述保护条件还包括：第三保护条件，所述第三保护条件设置在第一采集单元；

所述方法还包括：

所述第一采集单元获取母线电流的第一采样数据；

在所述第一采样数据满足所述第三保护条件时，触发所述电池模组保护。

4.根据权利要求3所述的保护方法，其特征在于，还包括：

所述第一控制单元获取母线电流的第二采样数据；

在所述第二采样数据满足所述第一保护条件时，触发所述电池模组保护。

5.根据权利要求4所述的保护方法，其特征在于，在所述第一控制单元获取的母线电流与所述第二控制单元获取的母线电流之间的差值不在预设的第一范围时，触发所述电池模组保护。

6.根据权利要求1-5任一项所述的保护方法，其特征在于，所述第一控制单元与所述第二控制单元至少通过第一通信链路、第二通信链路中的任一通信链路通信；或，

在所述第一通信链路失效时，所述第二控制单元通过所述第二通信链路向所述第一控制单元提供一组电池模组中的电芯的所述第二数据。

7.根据权利要求6所述的保护方法，其特征在于，

在第一传输数据与第二传输数据之间的差值不在预设的第二范围时，触发所述电池模组保护；

其中，所述第一传输数据是所述第二控制单元通过所述第一通信链路向所述第一控制单元提供的所述第二数据；

所述第二传输数据是所述第二控制单元通过所述第二通信链路向所述第一控制单元提供的所述第二数据。

8.根据权利要求1-5任一项所述的保护方法，其特征在于：

在所述第一控制单元无法判断所述第一保护条件时，由所述第二控制单元判断所述第二保护条件；或，

在所述第二控制单元无法判断所述第二保护条件时，由所述第一控制单元判断所述第一保护条件。

9.一种BMS系统，其特征在于，包括：至少一个第一控制模块、至少一个第二控制模块以及保护模块；

所述第一控制模块分别耦合至所述第二控制模块和所述保护模块，所述第二控制模块耦合至所述保护模块；

所述第一控制模块被配置为：在满足第一保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作；

所述第二控制模块被配置为：在满足第二保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

10.根据权利要求9所述的BMS系统，其特征在于，所述第二控制模块包括：第二采集单元和第一微控制器；

所述第二采集单元被配置为：采集与所述第二控制模块对应的电池模组中电芯的电芯电压和/或电芯温度；

所述第一微控制器被配置为：在所述电芯电压和/或所述电芯温度满足所述第二保护条件时，输出第一控制信号以使所述保护模块执行保护动作。

11.根据权利要求9所述的BMS系统，其特征在于，还包括：分别耦合至所述第一控制模块和所述保护模块的第一采集模块；

所述第一采集模块被配置为：获取第一采样数据，并且

在所述第一采样数据满足第三保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作；

所述第一采样数据包括母线电流。

12.根据权利要求11所述的BMS系统，其特征在于，所述第一采集模块包括：第一采样电路以及第二微控制器；

所述第一采样电路被配置为：采集母线电流的第一采样数据；

所述第二微控制器被配置为：在所述第一采样数据满足所述第三保护条件时，输出第二控制信号以使所述保护模块执行保护动作。

13.根据权利要求12所述的BMS系统，其特征在于，所述第一采样电路包括：分流器、放大器以及模数转换器；

所述分流器接入所述电池簇母线，输出随所述母线电流而变化的电压信号；

所述放大器耦合至所述分流器；所述放大器被配置为：放大所述电压信号；

所述模数转换器耦合至所述放大器的输出端；所述模数转换器被配置为：将所述放大后的电压信号转换为数字信号，提供给所述第二微控制器。

14.根据权利要求13所述的BMS系统，其特征在于，所述第一采集模块还包括：第一比较器；

所述第一比较器耦合至所述放大器的输出端；所述第一比较器被配置为：在所述放大后的电压信号满足第三保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

15.根据权利要求9-14任一项所述的BMS系统，其特征在于，所述第一控制模块还被配置为：获取第二采样数据；并且

在所述第二采样数据满足所述第一保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作；

所述第二采样数据包括母线电流。

16.根据权利要求15所述的BMS系统，其特征在于，所述第一控制模块还被配置为：

在所述第一采样数据的母线电流和所述第二采样数据的母线电流的差值不在预设的第一范围时，触发所述保护模块执行保护动作。

17.根据权利要求15所述的BMS系统，其特征在于，还包括：耦合至所述第一控制模块的第二采样电路；

所述第二采样电路被配置为：采集所述母线电流的第二采样数据。

18.根据权利要求17所述的BMS系统，其特征在于，所述第二采样电路包括：霍尔传感器、恒定电压源以及滤波器；

所述霍尔传感器接入所述电池簇母线，输出随所述母线电流而变化的电压信号；

所述恒定电压源与所述霍尔传感器连接，为所述霍尔传感器提供稳定的电压；

所述滤波器分别耦合至所述霍尔传感器的输出端以及所述第一控制模块，用于对所述霍尔传感器输出的电压信号进行滤波后，提供至所述第一控制模块。

19.根据权利要求18所述的BMS系统，其特征在于，所述第一控制模块还包括：第二比较器；

所述第二比较器耦合至所述霍尔传感器的输出端；

所述第二比较器被配置为：在所述霍尔传感器输出的电压信号满足所述第一保护条件时，触发所述保护模块执行保护动作。

20.根据权利要求9-14任一项所述的BMS系统，其特征在于，所述第一控制模块与所述第二控制模块通过第一通信链路和/或第二通信链路通信；所述第二控制模块还被配置为：

在所述第一通信链路失效时，通过所述第二通信链路向所述第一控制模块提供所述第二数据。

21.根据权利要求20所述的BMS系统，其特征在于，所述第一控制模块还被配置为：

在第一传输数据与第二传输数据之间的差值不在预设的第二范围时，触发所述保护模块执行保护动作；

其中，所述第一传输数据是所述第二控制模块通过所述第一通信链路向所述第一控制模块提供的所述第二数据；

所述第二传输数据是所述第二控制模块通过所述第二通信链路向所述第一控制模块提供的所述第二数据。

22.根据权利要求9-14任一项所述的BMS系统，其特征在于，

在所述第一控制模块无法判断所述第一保护条件时，由所述第二控制模块判断所述第二保护条件，或；

在所述第二控制模块无法判断所述第二保护条件时，由所述第一控制模块判断所述保护条件。

23.根据权利要求9-14任一项所述的BMS系统，其特征在于，所述保护模块包括：接入于正极母线上的第一继电器和接入于负极母线上的第二继电器。

24.一种电池簇，其特征在于，包括如权利要求9-23任一项所述的BMS系统和电池模组，所述电池模组为一个或多个。

25.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求24所述的电池簇以及由所述电池簇供电的负载。

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