CN204928279U - 一种实现无线通讯的bms电池管理系统及电动车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种实现无线通讯的BMS电池管理系统及电动车。电池管理系统包括BMS电池管理主机和多个BMS电池管理从机，电动汽车动力电池箱中设有由多个单体电池模块连接构成的电池组，从机一一对应地设在单体电池模块上，主机及从机均设有无线通讯模块，从机和主机通过无线通讯模块无线相连，主机再和电动汽车整车控制系统相连。本实用新型中，主机作为基站，从机作为信息站，采用主机和从机进行蓝牙无线通讯、由各从机一一对应地对各单体电池进行监控的方式对电池进行管理。本实用新型不需要连接任何通讯电缆，干净整洁，安装简单，有效避免线束接错、线束挤压问题，节约电池箱内部空间，有利于电池组散热，提高安全性。

Description

一种实现无线通讯的BMS电池管理系统及电动车
技术领域
本实用新型涉及一种电动车BMS电池管理系统，尤其涉及一种实现无线通讯的BMS电池管理系统及电动车。
背景技术
为了节能减排的需要，代替燃油汽车的电动车越来越普及，电动车以电池作为动力源，需要使用很多动力电池，对动力电池的状态、性能进行管理的设备就是BMS电池管理系统。BMS电池管理系统是电池和用户之间的纽带，电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。BMS电池管理系统主要就是为了能够提高电池的利用率、防止电池出现过度充电和过度放电、延长电池使用寿命及监控电池的状态。一般，在电动车中，BMS电池管理系统需要对每个单体电池分别进行监控，但是电动汽车电池箱中的空间相对较小，BMS电池管理系统需要连接每个单体电池，连接线束又太多，造成安装困难，并且容易造成线束接错、线束挤压等问题，存在安全隐患，影响电动汽车电池组的可靠性。
发明内容
本实用新型主要解决原有电动汽车BMS电池管理系统需要通过导线连接每个单体电池，连接线束繁多，造成安装困难，并且容易造成线束接错、线束挤压，存在安全隐患，影响电动汽车动力电池组可靠性的技术问题；提供一种实现无线通讯的BMS电池管理系统及电动车，采用无线通讯方式对各单体电池的状态、性能进行管理，不需要连接任何通讯电缆，干净整洁，安装简单，有效避免线束接错、线束挤压问题，很大程度上节约了电动汽车动力电池箱内部空间，有利于电池组散热，保证了电池组安全性能，提高电动汽车动力电池组可靠性。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型的一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，包括设在电动汽车动力电池箱内的BMS电池管理主机和多个BMS电池管理从机，电动汽车动力电池箱中设有多个单体电池模块，多个单体电池模块串联或并联连接构成电池组，所述的BMS电池管理从机一一对应地设在所述的单体电池模块上，所述的BMS电池管理主机及BMS电池管理从机均设有蓝牙模块，BMS电池管理从机的蓝牙模块分别和BMS电池管理主机的蓝牙模块无线相连，BMS电池管理主机再和电动汽车整车控制系统相连。BMS电池管理主机作为基站，BMS电池管理从机作为信息站，BMS电池管理从机和BMS电池管理主机之间通过蓝牙模块的蓝牙配对实现无线通讯，BMS电池管理从机通过其蓝牙模块将所管辖的单体电池模块的各种状态、性能等参数发送给BMS电池管理主机，BMS电池管理主机通过其蓝牙模块接收各单体电池模块的参数，并输送给电动汽车整车控制系统，实现对动力电池的管理。各个BMS电池管理从机之间也可以实现蓝牙无线通讯连接。本发明采用无线通讯方式对各单体电池的状态、性能进行管理，不需要连接任何通讯电缆，干净整洁，安装简单，有效避免线束接错、线束挤压问题，很大程度上节约了电动汽车动力电池箱内部空间，有利于电池组散热，保证了电池组安全性能，提高电动汽车动力电池组可靠性。
作为优选，所述的BMS电池管理主机设有一个整车通讯接口，整车通讯接口和BMS电池管理主机的主控电路相连，BMS电池管理主机的蓝牙模块也和BMS电池管理主机的主控电路相连，整车通讯接口通过通讯电缆和电动汽车整车控制系统相连，所述的BMS电池管理主机的蓝牙模块及主控电路由电动汽车铅酸蓄电池供电。BMS电池管理主机的主控电路一般由单片机及其外围电路实现，整车通讯接口可以采用485接口、CAN总线接口等通讯接口，实现和电动汽车整车控制系统的通讯，电动汽车铅酸蓄电池和传统的燃油汽车中的蓄电池相同，给电动汽车启动部件、电动汽车中的各种用电器提供电能。
作为优选，所述的BMS电池管理从机的蓝牙模块和BMS电池管理从机的主控电路相连，BMS电池管理从机的蓝牙模块及主控电路由所述的BMS电池管理从机所管辖的单体电池模块供电。BMS电池管理从机的主控电路一般由单片机及其外围电路实现，包括采集单体电池模块的状态、性能的一些传感器及检测电路，实现对单体电池模块工作状态、工作性能的监测。单体电池模块的正极、负极分别和BMS电池管理从机的工作电压的正极端、负极端相连，BMS电池管理从机的工作电源来自于其所管辖的单体电池模块。
作为优选，所述的带蓝牙模块BMS电池管理系统包括检测电动汽车动力电池箱的正极及负极与电池箱之间的绝缘电阻的绝缘检测模块，所述的绝缘检测模块设有蓝牙模块，绝缘检测模块的蓝牙模块和所述的BMS电池管理主机的蓝牙模块无线相连。绝缘检测模块检测电动汽车动力电池箱的正极及负极与电池箱之间的绝缘电阻，通过蓝牙模块实现和BMS电池管理主机的无线通讯，将检测到的绝缘电阻无线传送给BMS电池管理主机，BMS电池管理主机也可以通过蓝牙模块发送无线控制信号给绝缘检测模块，大大减少线缆的布设。
作为优选，所述的无线通讯模块为红外通信模块、GPRS通信模块、蓝牙通信模块或射频模块。根据环境或条件可选择使用合适的无线通讯模块。
作为优选，所述的BMS电池管理从机设有信号强度检测电路和报警电路，信号强度检测电路及报警电路分别和BMS电池管理从机的主控电路相连。信号强度检测电路实时检测从机和主机的通讯信号强度，一旦发现信号强度低于设定值，则立即启动寻找程序，就近找出和主机正常通讯的从机，并以该从机为中转站，通过中转站实现和主机的通讯。同时启动报警电路，发出报警，便于用户或维修者及时找到发生通讯故障的从机。
本实用新型的电动车，安装有上述的实现无线通讯的BMS电池管理系统，动力电池的管理和使用更加方便，提高可靠性。
本实用新型的有益效果是：采用主机和从机进行无线通讯、由各从机一一对应地对各单体电池进行监控的方式对电池进行管理，不需要连接任何通讯电缆，干净整洁，安装简单，有效避免线束接错、线束挤压问题，很大程度上节约了电动汽车动力电池箱内部空间，有利于电池组散热，保证了电池组安全性能。同时确保每个BMS电池管理从机和BMS电池管理主机都能进行可靠的无线通讯，避免因通讯故障造成无法监控单体电池的现象发生，提高电动汽车动力电池组可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的一种系统原理连接结构框图。
图中1.BMS电池管理主机，2.BMS电池管理从机，3.单体电池模块，4.无线通讯模块，5.整车通讯接口，6.绝缘检测模块，7.信号强度检测电路，8.报警电路。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，如图1所示，包括安装在电动汽车动力电池箱内的BMS电池管理主机1、多个BMS电池管理从机2和绝缘检测模块6。电动汽车动力电池箱中安装有多个单体电池模块3，多个单体电池模块3串联或并联连接构成电池组，BMS电池管理从机的数量和单体电池模块的数量相同，BMS电池管理从机2一一对应地安装在单体电池模块3上，BMS电池管理主机1及BMS电池管理从机2均带有无线通讯模块4，本实施例中无线通讯模块采用蓝牙模块，BMS电池管理从机2的蓝牙模块分别和BMS电池管理主机1的蓝牙模块无线相连。BMS电池管理主机1安装有一个整车通讯接口5，整车通讯接口5和BMS电池管理主机1的主控电路相连，BMS电池管理主机1的蓝牙模块也和BMS电池管理主机1的主控电路相连，整车通讯接口5通过通讯电缆和电动汽车整车控制系统相连，BMS电池管理主机1的蓝牙模块及主控电路由12V电动汽车铅酸蓄电池供电。BMS电池管理从机2的蓝牙模块和BMS电池管理从机1的主控电路相连，BMS电池管理从机2的蓝牙模块及主控电路由该BMS电池管理从机2所管辖的单体电池模块3供电，即BMS电池管理从机的工作电压正极端、负极端分别和其所管辖的单体电池模块的正极、负极相连。BMS电池管理从机2均带有信号强度检测电路7和报警电路8，信号强度检测电路7及报警电路8分别和BMS电池管理从机1的主控电路相连。绝缘检测模块6用于检测电动汽车动力电池箱的正极及负极与电池箱之间的绝缘电阻，绝缘检测模块6也带有蓝牙模块，绝缘检测模块6的蓝牙模块和BMS电池管理主机1的蓝牙模块无线相连。图1中，虚线表示无线通讯连接，实线表示通过导线连接。
工作过程：BMS电池管理从机和BMS电池管理主机之间通过蓝牙模块的蓝牙配对实现无线通讯，BMS电池管理主机作为基站，BMS电池管理从机作为信息站，在电动汽车工作时，BMS电池管理主机通过其蓝牙模块发送命令给相应的BMS电池管理从机，BMS电池管理从机通过其蓝牙模块接收命令，BMS电池管理从机也通过其蓝牙模块将所管辖的单体电池模块的各种状态、性能等参数发送给BMS电池管理主机，BMS电池管理主机通过其蓝牙模块接收各单体电池模块的参数，并输送给电动汽车整车控制系统。信号强度检测电路实时检测从机和主机的通讯信号强度，一旦发现信号强度低于设定值，则立即启动寻找程序，就近找出和主机正常通讯的从机，并以该从机为中转站，通过中转站实现和主机的通讯。同时启动报警电路，发出报警，便于用户或维修者及时找到发生通讯故障的从机。
本实施例的BMS电池管理系统为了提高通讯可靠性还实施有如下控制方法：BMS电池管理从机通过其蓝牙模块发送连接信号给BMS电池管理主机的蓝牙模块，如BMS电池管理从机的蓝牙模块接收到BMS电池管理主机发来的回馈信号，则说明连接正常；如BMS电池管理从机的蓝牙模块没有接收到BMS电池管理主机发来的回馈信号，则说明两者之间连接不正常，则该BMS电池管理从机通过其蓝牙模块开始发送查找及问询信号给其它各个BMS电池管理从机，问询其它各个BMS电池管理从机的通讯繁忙程度、信号强度及延时大小及离自己的远近，对各个BMS电池管理从机的通讯繁忙程度、信号强度、延时大小及和自己的距离进行综合判断，选出最佳的、离自己最近的并且能和BMS电池管理主机正常连接的BMS电池管理从机作为通讯中转节点，选出后，和BMS电池管理主机无法正常连接的BMS电池管理从机通过通讯中转节点和BMS电池管理主机实现无线通讯。
使用上述实现无线通讯的BMS电池管理系统的电动车，动力电池的管理和使用更加方便，提高可靠性。
本实用新型采用主机和从机进行无线通讯、由各从机一一对应地对各单体电池进行监控的方式对电池进行管理，不需要连接任何通讯电缆，干净整洁，安装简单，有效避免线束接错、线束挤压问题，很大程度上节约了电动汽车动力电池箱内部空间，有利于电池组散热，保证了电池组安全性能。同时采用提高通讯可靠性的控制方法，确保每个BMs电池管理从机和BMs电池管理主机都能进行可靠的无线通讯，避免因通讯故障造成无法监控单体电池的现象发生，提高电动汽车动力电池组可靠性。

Claims (7)

1.一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，其特征在于包括设在电动汽车动力电池箱内的BMS电池管理主机(1)和多个BMS电池管理从机(2)，电动汽车动力电池箱中设有多个单体电池模块(3)，多个单体电池模块(3)串联或并联连接构成电池组，所述的BMS电池管理从机(2)一一对应地设在所述的单体电池模块(3)上，所述的BMS电池管理主机(1)及BMS电池管理从机(2)均设有无线通讯模块(4)，BMS电池管理从机(2)的无线通讯模块(4)分别和BMS电池管理主机(1)的无线通讯模块(4)无线相连，BMS电池管理主机(1)再和电动汽车整车控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，其特征在于所述的BMS电池管理主机(1)设有一个整车通讯接口(5)，整车通讯接口(5)和BMS电池管理主机(1)的主控电路相连，BMS电池管理主机(1)的无线通讯模块(4)也和BMS电池管理主机(1)的主控电路相连，整车通讯接口(5)通过通讯电缆和电动汽车整车控制系统相连，所述的BMS电池管理主机(1)的无线通讯模块(4)及主控电路由电动汽车铅酸蓄电池供电。
3.根据权利要求1所述的一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，其特征在于所述的BMS电池管理从机(2)的无线通讯模块(4)和BMS电池管理从机(1)的主控电路相连，BMS电池管理从机(2)的无线通讯模块(4)及主控电路由所述的BMS电池管理从机(2)所管辖的单体电池模块(3)供电。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，其特征在于包括检测电动汽车动力电池箱的正极及负极与电池箱之间的绝缘电阻的绝缘检测模块(6)，所述的绝缘检测模块(6)设有无线通讯模块(4)，绝缘检测模块(6)的无线通讯模块(4)和所述的BMS电池管理主机(1)的无线通讯模块(4)无线相连。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，其特征在于所述的无线通讯模块(4)为红外通信模块、GPRS通信模块、蓝牙通信模块或射频模块。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种实现无线通讯的BMS电池管理系统，其特征在于所述的BMS电池管理从机(2)设有信号强度检测电路(7)和报警电路(8)，信号强度检测电路(7)及报警电路(8)分别和BMS电池管理从机(1)的主控电路相连。
7.一种电动车，其特征在于包括权利要求1或2或3所述的实现无线通讯的BMS电池管理系统。
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