CN206541901U - 一种安全可靠的双核电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种安全可靠的双核电池管理系统，所述的电池管理系统包括主控单元和用于采集电池组数据的数据采集单元，所述的主控单元包括第一微型控制模块和第二微型控制模块；所述的第一微型控制模块与第二微型控制模块连接；所述的数据采集单元与第一微型控制模块连接；所述的第二微型控制模块用于监控所述的第一微型控制模块的运行状态。本实用新型的电池管理系统当第一微型控制模块出现异常或失效时，第二微型控制模块启动，接管第一微型控制模块的工作，使电池管理系统得以正常运行同时存储记录系统状态，提高了电池管理系统的安全等级和可靠性，避免了严重安全隐患的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理技术，尤其涉及一种安全可靠的双核电池管理系统。
背景技术
现有的电池管理系统都采用单一微控制单元负责所有电池管理系统所有功能，包括进行所有数据处理，状态管理以及控制输出等。虽然大部分的电池管理系统都做了一些安全冗余设计和防呆处理，但由于新能源汽车上的电池管理系统的使用环境变化很大，使用工况复杂，使用环境千差万别。再者，汽车本身的设备就比较容易使电池管理系统受到干扰，如车子本身其他电子设备产生的电磁干扰，震动等。因此当某种极端情况下，微控制单元运行异常时，会导致整个电池管理系统崩溃。电池管理系统崩溃时会导致很严重的后果，甚至会威胁到车内人员的生命财产安全。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种安全可靠的双核电池管理系统，旨在提高电池管理系统安全等级和可靠性。
为实现上述目的，本实用新型提供一种安全可靠的双核电池管理系统，所述的电池管理系统包括主控单元和用于采集电池组数据的数据采集单元，所述的主控单元包括第一微型控制模块和第二微型控制模块；所述的第一微型控制模块与第二微型控制模块连接；所述的数据采集单元与第一微型控制模块连接；所述的第二微型控制模块用于监控所述的第一微型控制模块的运行状态。
优选地，所述的第一微型控制模块与第二微型控制模块用串行外设接口连接。
优选地，所述的电池管理系统还包括控制输出口单元，所述的控制输出口单元同时与第一微型控制模块和第二微型控制模块连接。
优选地，所述的电池管理系统还包括存储单元；所述的存储单元同时与第一微型控制模块和第二微型控制模块连接。
优选地，所述的数据采集单元包括采集端口、接插件和数据采集线，所述的采集端口的一端与第一微型控制模块连接，另一端通过第一接插件与数据采集线连接。
优选地，所述采集端口包括电压采集端口和温度采集端口；所述的电压采集端口和温度采集端口分别直接与第一接插件和第一微型控制模块连接。
优选地，所述的第二微型控制模块包括第二控制器、辅助电路和晶体振荡器；所述的辅助电路和晶体振荡器直接与所述的第二控制器连接。
优选地，所述的第二微型控制模块上设置有第一高速串行接口；所述的控制输出单元上设置有第二高速串行接口和第二接插件；所述的第一高速串行接口与所述的第二高速串行接口连接。
优选地，所述的存储单元包括存储器、存储器辅助电路和第三高速串行接口；所述的存储器辅助电路连接在所述的第二微型控制模块和存储器之间，所述的第二微型控制模块与存储器用第三高速串行接口连接。
本实用新型包括两个独立运行的微型控制模块，第二微型控制模块通过串行外设接口，即SPI，与第一微型控制模块连接，进行实时数据交互，用于监控第一微型控制模块的运行状态、控制状态与健康状态，当第一微型控制模块出现异常或失效时，第二微型控制模块启动，接管第一微型控制模块的工作，使电池管理系统得以正常运行同时存储记录系统状态，提高了电池管理系统的安全等级和可靠性，避免了严重安全隐患的发生。
附图说明
图1为本实用新型双核电池管理系统实施例一的结构示意图；
图2为图1的第二微型控制模块的结构示意图；
图3为图1的第二微型控制模块与控制输出单元的结构示意图；
图4为图1的存储单元的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种安全可靠的双核电池管理系统，参照图1-4，在第一实施例中，该模块化电池管理系统包括控单元和用于采集电池组数据的数据采集单元，其中主控单元包括第一微型控制模块和第二微型控制模块，第一微型控制模块与第二微型控制模块连接，数据采集单元与第一微型控制模块连接；第二微型控制模块用于监控第一微型控制模块的用以监控原先的微控制器单元运行状态，控制状态和健康状态；当第一微型控制模块失控时，接管电池管理系统。通过第一微型控制模块的运行状态，判断电池管理系统的整体运行状态和当前运行环境，然后代替第一微型控制模块做出合理的控制。例如在汽车高速行驶时，应保持汽车必要动力，并主动降低动力系统输出功率，同时发出告警让驾驶员尽快靠边停车，提高电池管理系统安全等级和可靠性，而不是像第一微型控制模块失控时，电池管理系统要么就完全失控，要么就立刻切断动力系统。从而导致严重的安全隐患。
基于第一实施例，在第二实施例中，第一微型控制模块与第二微型控制模块用串行外设接口连接。第二微型控制模块是一个独立运行的小系统，但同时和第一微型控制模块通过高速SPI串行通信进行实时数据交互，监控第一微型控制模块的运行状态，控制状态和健康状态。
基于第一或第二实施例，在第三实施例中，电池管理系统还包括用于控制电池组动力输出的控制输出口单元，所述的控制输出口单元同时与第一微型控制模块和第二微型控制模块连接。
基于第一实施例，在第四实施例中，电池管理系统还包括存储单元；所述的存储单元同时与第一微型控制模块和第二微型控制模块连接。
基于第一实施例，在第五实施例中，数据采集单元包括采集端口、接插件和数据采集线，所述的采集端口的一端与第一微型控制模块连接，另一端通过第一接插件与数据采集线连接。
基于第五实施例，在第六实施例中，采集端口包括电压采集端口和温度采集端口；所述的电压采集端口和温度采集端口分别直接与第一接插件和第一微型控制模块连接。
基于第一实施例，在第七实施例中，第二微型控制模块包括第二控制器、辅助电路和晶体振荡器；所述的辅助电路和晶体振荡器直接与所述的第二控制器连接。
基于第三实施例，在第八实施例中，第二微型控制模块上设置有第一高速串行接口；所述的控制输出单元上设置有第二高速串行接口和用于与外部设备连接的第二接插件；所述的第一高速串行接口与所述的第二高速串行接口连接。
基于第四实施例，在第九实施例中，存储单元包括存储器、存储器辅助电路和第三高速串行接口；所述的存储器辅助电路连接在所述的第二微型控制模块和存储器之间，所述的第二微型控制模块与存储器用第三高速串行接口连接。存储器中划分独立的一块存储空间用于存储第二微型控制模块的关键数据和监控状态，以确保后续维护和反馈给第一微型控制模块，并让其进行再学习，增加系统的鲁棒性。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述的电池管理系统包括主控单元和用于采集电池组数据的数据采集单元，所述的主控单元包括第一微型控制模块和第二微型控制模块；所述的第一微型控制模块与第二微型控制模块连接；所述的数据采集单元与第一微型控制模块连接；所述的第二微型控制模块用于监控所述的第一微型控制模块的运行状态；所述的电池管理系统还包括控制输出口单元，所述的控制输出口单元同时与第一微型控制模块和第二微型控制模块连接。
2.如权利要求1所述的安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述的第一微型控制模块与第二微型控制模块用串行外设接口连接。
3.如权利要求1所述的安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述的电池管理系统还包括存储单元；所述的存储单元同时与第一微型控制模块和第二微型控制模块连接。
4.如权利要求1所述的安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述的数据采集单元包括采集端口、接插件和数据采集线，所述的采集端口的一端与第一微型控制模块连接，另一端通过第一接插件与数据采集线连接。
5.如权利要求4所述的安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述采集端口包括电压采集端口和温度采集端口；所述的电压采集端口和温度采集端口分别直接与第一接插件和第一微型控制模块连接。
6.如权利要求1所述的安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述的第二微型控制模块包括第二控制器、辅助电路和晶体振荡器；所述的辅助电路和晶体振荡器直接与所述的第二控制器连接。
7.如权利要求1所述的安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述的第二微型控制模块上设置有第一高速串行接口；所述的控制输出单元上设置有第二高速串行接口和第二接插件；所述的第一高速串行接口与所述的第二高速串行接口连接。
8.如权利要求3所述的安全可靠的双核电池管理系统，其特征在于，所述的存储单元包括存储器、存储器辅助电路和第三高速串行接口；所述的存储器辅助电路连接在所述的第二微型控制模块和存储器之间，所述的第二微型控制模块与存储器用第三高速串行接口连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108415334A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-17 | 苏州妙益科技股份有限公司 | 一种三cpu的bms主控模块 |
| CN109888864A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-06-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池管理系统 |
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