CN202949259U - 一种电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电池管理系统，包括电池组、与电池组连接的多个基本测量单元BMU、与基本测量单元连接的基本控制单元BCU，所述基本测量单元BMU包括常规电池单体电压检测电路及用于采集处理检测数据的控制电路，还包括与电池单体电压检测电路并联的备用电池电压检测电路及信号输出电路，备用电池电压检测电路与控制电路连接。本实用新型所述的BMS下电停止工作以后仍能够监控的电池电压，实现电池系统的24小时监控安全管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理技术，特别涉及一种24小时监控的电池管理系统。
背景技术
BMS（电池管理系统的简称）作为电池总成的控制部件，电池单体电压数据采集作为BMS最基本也是最重要的功能，作为电池是否出现过充或过放问题的重要判断依据，它的实时性、可靠性及安全性必须得到充分保证。
现阶段，BMS的单体电池电压采集方案主要集中采用两种方案：分立元器件方案和集成电路方案。这两种方案均采用开环检测方式，检测到的电压值一般认为都是有效的，即使这个时候外部电路出现损坏或异常，通过所读取的电压值较难识别电池系统状态，甚至会造成误判和漏判。在这种检测电路出现失效的情况下，为了减少因单体电压检测电池出现失效而导致电池出现过充或过放的安全事故，有必要增加其他手段进一步保证电压检测电路的可靠性。同时，BMS对单体电池的电压监控是需要BMS处于上电工作过程当中，如果BMS下电以后，停止工作，就无法对电池的电压进行监控。
实用新型内容
为克服上述现有技术的缺陷与不足,本实用新型提供一种能实现24小时监控的电池管理系统。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种电池管理系统，包括电池组、与电池组连接的多个基本测量单元BMU、与基本测量单元连接的基本控制单元BCU，所述基本测量单元BMU包括常规电池单体电压检测电路及用于采集处理检测数据的控制电路，还包括与电池单体电压检测电路并联的备用电池电压检测电路及信号输出电路，备用电池电压检测电路与控制电路连接，备用电池电压检测电路全面监控电池单体电压情况并传输给控制电路，故障情况下由控制电路控制信号输出电路输出，基本控制单元BCU接到该故障信息后做相应处理。
所述备用电池电压检测电路包括依次连接的前端滤波电路、比较器电路和或逻辑门电路，所述或逻辑门电路与控制电路连接，前端滤波电路分别与各个电池单体连接。
所述信号输出电路采用触点开关，触点开关受控制电路控制，一触点端连接在固定供电电压，另一触点端连接基本控制单元BCU的外部唤醒信号端。
优选的，所述基本控制单元BCU通过CAN总线连接整车告警系统。
进一步优选的，所述基本控制单元BCU通过CAN总线连接GPRS网络。
具体的，所述备用电池电压检测电路工作电源取自电池组或控制电路或常规电池单体电压检测电路。
与现有技术相比，本实用新型所取得的有益效果有：
（1）本实用新型在传统电池管理系统的基础上，增加备用电池电压检测电路及信号输出电路，可自行独立判断电池的当前状态，能够独立自主运行解决24小时全天候的电池状态监控功能的实现；
（2）本实用新型所述的电池管理系统的基本控制单元BCU通过CAN总线连接整车告警系统，有更高的系统安全预警能力；
（3）本实用新型所述的电池管理系统能够适应电动汽车、储能系统、后备电源等等应用领域；
（4）本实用新型在分布式系统下，采用触点方式输出，设计方便，成本低，系统运行可靠。
附图说明
图1是本实用新型所述电池管理系统实施的系统结构图；
图2是本实用新型所述电池管理系统的基本测量单元BMU实施的结构图；
图3是本实用新型所述电池管理系统工作模式转换的示意图。
具体实施方式
为方便本领域的技术人员了解本实用新型的技术内容，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
本实用新型所揭示的24小时监控电池管理系统，如图1所示，包括电池组、与电池组连接的多个基本测量单元BMU、与基本测量单元连接的基本控制单元BCU，备用电池电压检测电路集成在基本测量单元BMU中，BMU采用触点方式输出。BMU之间的触点输出信号采用并联连接的方式，并联后的信号线一端同常火供电端相连，另外一端同BCU外部唤醒信号相连。当任意一个BMU检测到单体电池出现过压或欠压故障时，BMU的触点输出将导通，然后就可以将常火信号端与外部唤醒信号端导通。如果BMS此时处于工作状态，则BMS可以直接识别外部唤醒信号的有效状态，向整车或系统发送告警信号，数据记录单元将实时存储此时系统的详细数据（电池数据及其它相关状态数据），并用GPRS系统向用户和监控中心发出告警信号，便于做好安全准备。如果BMS此前处于休眠状态，则BMS将被唤醒信号激活，并开始进行相关处理工作，完成电池系统的安全管理。
如图2所示，是BMU内部电路实现原理框图，在原有的常规电池单体电压检测电路的基础上增加备用电池电压检测电路。该备用电池电压检测电路具备多电源供电激活方式，供电电源，前端滤波电路，专用的电压过压和欠压保护的比较器电路，或逻辑门电路以及工作模式控制电路。芯片的供电激活电路可以是被监控电池组、与备用电池电压检测电路并联的传统单体电压检测电路的低压差线性稳压器，也可以是控制电路通过信号变换电路转换的供电电路，同时，芯片被激活以后具备自供电保持功能，可以保证备用电池电压检测电路能够24小时连续工作。系统工作以后，内部的滤波电路、比较器电路和逻辑门电路就可以实时监控单体电池电压状态。当出现单体电压过压或欠压时，系统输出报警信号，控制一个开关触点输出报警信号。其它控制单元可以利用这个触点输出特性完成保护动作的处理。但当系统不需要备用电池电压检测电路工作时，可以发送暂停信号，系统进入到停止模式，等待停止模式退出后再次进入正常工作模式。该电路功能也可以由专用的集成芯片实现整体功能。
如图3所示，是24小时监控电池管理系统的工作模式转换图。系统工作模式主要分成4种模式：（1）初始模式，系统处于初始状态；（2）正常模式，BMS已上电，处于工作状态；（3）睡眠模式，BMS已下电，处于停止工作的睡眠模式；（4）故障模式，备用电池电压检测电路检测到电池故障后进入故障模式，如果BMS处于睡眠模式先激活BMS，然后进行相关的安全告警处理。
上述实施例仅为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种电池管理系统，包括电池组、与电池组连接的多个基本测量单元BMU、与基本测量单元BMU连接的基本控制单元BCU，其特征在于，所述基本测量单元BMU包括常规电池单体电压检测电路及用于采集处理检测数据的控制电路，还包括与电池单体电压检测电路并联的备用电池电压检测电路及信号输出电路，备用电池电压检测电路与控制电路连接，备用电池电压检测电路全面监控电池单体电压情况并传输给控制电路，故障情况下由控制电路控制信号输出电路输出故障信息，基本控制单元BCU接到该故障信息后做相应处理。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述备用电池电压检测电路包括依次连接的前端滤波电路、比较器电路和或逻辑门电路，所述或逻辑门电路与控制电路连接，前端滤波电路分别与各个电池单体连接。
3.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述信号输出电路采用触点开关，触点开关受控制电路控制，一触点端连接在固定供电电压，另一触点端连接基本控制单元BCU的外部唤醒信号端。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述基本控制单元BCU通过CAN总线连接整车告警系统。
5.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述基本控制单元BCU通过CAN总线连接GPRS网络。
6.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述备用电池电压检测电路工作电源取自电池组或控制电路或常规电池单体电压检测电路。
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| CN106314167A (zh) * | 2015-06-26 | 2017-01-11 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 动力电池的监控系统、控制方法及车辆 |
| CN111025160A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 保定长安客车制造有限公司 | 基于无线通信的电池管理系统及方法 |
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