CN206894283U - 电池管理系统唤醒系统和dc/dc变换器 - Google Patents
电池管理系统唤醒系统和dc/dc变换器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及电池管理系统唤醒系统和DC/DC变换器，DC/DC变换器内部除了有功率单元之外，还包括有控制模块，该控制模块与电池管理系统连接，并且控制连接DC/DC功率单元，当需要唤醒电池管理系统时，控制模块控制DC/DC功率单元导通，使动力电池为电池管理系统供电，否则，控制模块控制DC/DC功率单元断开，动力电池不为电池管理系统供电。该系统能够降低电池管理系统的软硬件成本，提升了电池管理系统的运行可靠性。而且，DC/DC功率单元无需长时间工作，提高了DC/DC功率单元的使用寿命，并且，DC/DC功率单元和电池管理系统之间的电力线路不再长时间带电，降低了给整车带来的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理系统唤醒系统和DC/DC变换器。
背景技术
随着国家新能源政策不断转好，电动汽车的市场保有量不断提升，在电动汽车销量不断提升的同时，客车、轿车制造厂商以及动力电池制造商对动力电池的安全性、可靠性、节能性也在不断优化提升，为了满足动力电池系统的定时唤醒机制，目前都是通过高压转低压DC/DC常时间工作机制。如图1所示，动力电池通过高压转低压DC/DC为电池管理系统(BMS)供电，具体是通过DC/DC变换器中的功率单元为电池管理系统供电。电池管理系统中设置有唤醒模块，用于在需要电池管理系统运行时，唤醒电池管理系统，在不需要电池管理系统运行时，比如休眠，控制电池管理系统休眠。但是，在电池管理系统中设置有专门用于唤醒的唤醒模块，能够增加电池管理系统的软硬件成本，使电池管理系统变得更加复杂，进而提升电池管理系统的运行故障率。而且，不管电池管理系统处于什么运行状态，高压转低压DC/DC均需要为电池管理系统供电，因为电池管理系统内部的唤醒模块以及其他的相关模块即便在电池管理系统处于休眠状态时也要运行，需要电能供给，所以，不管电池管理系统处于什么运行状态，DC/DC变换器均需要运行，只有DC/DC变换器运行才能够为电池管理系统输出电能。总之，不管电池管理系统处于什么运行状态，DC/DC变换器均在运行。DC/DC变换器长时间运行工作会对其造成影响，比如造成DC/DC内部温度升高，影响DC/DC的使用寿命，增加DC/DC的故障率。并且DC/DC与电池管理系统之间的连接线路有低压也有高压系统，连接线路上长时间带电会给整车带来不可估量的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电池管理系统唤醒系统，用以解决DC/DC长时间运行的问题。本实用新型同时提供一种DC/DC变换器。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种电池管理系统唤醒系统，包括DC/DC变换器和电池管理系统，DC/DC变换器包括DC/DC功率单元，动力电池通过DC/DC功率单元为电池管理系统供电，所述DC/DC变换器内部还设置用于唤醒电池管理系统的控制模块，所述控制模块与电池管理系统连接，所述控制模块控制连接DC/DC功率单元，当需要唤醒电池管理系统时，控制模块控制DC/DC功率单元导通，使动力电池为电池管理系统供电，否则，控制模块控制DC/DC功率单元断开，动力电池不为电池管理系统供电。
所述控制模块为控制芯片。
所述控制芯片为单片机。
所述唤醒系统还包括无线通讯模块，所述电池管理系统与所述无线通讯模块连接，用于传输动力电池的相关数据。
所述唤醒系统还包括用于与所述无线通讯模块进行通讯交互的移动终端。
一种DC/DC变换器，包括DC/DC功率单元和用于唤醒电池管理系统的控制模块，所述控制模块用于与电池管理系统连接，所述控制模块控制连接DC/DC功率单元，当需要唤醒电池管理系统时，控制模块控制DC/DC功率单元导通，使动力电池为电池管理系统供电，否则，控制模块控制DC/DC功率单元断开，动力电池不为电池管理系统供电。
所述控制模块为控制芯片。
所述控制芯片为单片机。
本实用新型提供的电池管理系统唤醒系统中，DC/DC变换器内部除了有起开关作用和变压作用的功率单元之外，还包括有控制模块，该控制模块与电池管理系统连接，并且控制连接DC/DC功率单元，当需要唤醒电池管理系统时，控制模块控制DC/DC功率单元导通，使动力电池为电池管理系统供电，否则，控制模块控制DC/DC功率单元断开，动力电池不为电池管理系统供电。首先，将起到唤醒作用的模块设置在DC/DC变换器中，电池管理系统中不再需要设置唤醒模块，降低了电池管理系统的软硬件成本，使电池管理系统结构和控制变得更加简单，降低了电池管理系统的运行故障率，提升了电池管理系统的运行可靠性。而且，该控制模块与DC/DC功率单元是两个独立的设备，在DC/DC变换器中加入控制模块并不会对DC/DC功率单元本身造成影响，所以，将控制模块设置在变换器内部较较易实现，而且，也不会对DC/DC变换器的结构造成太大的影响。然后，由于控制模块与DC/DC功率单元是两个独立设备，控制模块的供电与DC/DC功率单元没有联系，那么，不需要DC/DC功率单元运行来为控制模块提供电能，因此，DC/DC功率单元无需长时间工作，只需电池管理系统需要电能时才运行工作，提高了DC/DC功率单元的使用寿命，而且，降低了整车功耗，有利于节能。并且，电池管理系统不需要供电时，DC/DC功率单元和电池管理系统之间的电力线路上不带电，也就是说，DC/DC功率单元和电池管理系统之间的电力线路不再长时间带电，降低了给整车带来的安全隐患，保证车辆安全，从而达到电动汽车安全使用的目的。
附图说明
图1是动力电池、DC/DC和电池管理系统之间电能传输示意图；
图2是电池管理系统唤醒系统的硬件结构示意图；
图3是电池管理系统唤醒系统信号传输示意图。
具体实施方式
电池管理系统唤醒系统实施例
如图2所示，电池管理系统唤醒系统包括DC/DC变换器和电池管理系统。该唤醒系统的实用新型点在于DC/DC变换器，DC/DC变换器中包括DC/DC功率单元，该功率单元为DC/DC变换器中最基本的组成部分，由功率管构成，实现通断功能以及变压功能，动力电池通过DC/DC功率单元供电连接电池管理系统，为电池管理系统供电。由于DC/DC功率单元属于常规技术，本实施例就不再对功率单元这一部分做详细描述，而且，动力电池还可以通过DC/DC功率单元供电连接其他车载设备，比如监控设备GPS等，这一部分同样不属于本申请的保护点，本实施例也不再详述。
DC/DC变换器除了包括上述功率单元之外，内部还设置集成有一个控制模块，本实施例中，控制模块为控制芯片，当然，作为其他的实施例，控制模块还可以是具备相同功能的其他电路硬件结构。该控制芯片的功能有用于唤醒电池管理系统。该控制芯片与电池管理系统连接，实现信号的交互，而且，该控制芯片还控制连接DC/DC功率单元，用于控制功率单元导通或者关断，进而实现动力电池是否为电池管理系统供电。
进一步地，本实施例中，控制芯片为单片机。为了降低功耗，单片机选用低功耗的单片机。而且，为了保证单片机的可靠供电，该单片机选用能够使用动力电池输出的高压电能作为工作电源，这样的话，动力电池就可以直接供电连接单片机。
单片机的基本功能是：当需要唤醒电池管理系统时，控制DC/DC功率单元导通，使动力电池为电池管理系统供电，否则，控制DC/DC功率单元断开，动力电池不为电池管理系统供电。
另外，为了实现与外部通讯，唤醒系统还包括无线通讯模块，电池管理系统与该无线通讯模块连接，用于传输动力电池的相关数据。而且，为了使工作人员实时掌握动力电池的数据，无线通讯模块还与移动终端(比如手机)通讯连接，工作人员通过手机实时查看到动力电池的相关数据。
基于图2的结构，图3给出了该系统的信号传输关系示意图。如图3所示，唤醒系统包括DC/DC变换器1、电池管理系统2、单片机3、DC/DC功率单元4、监控设备GPS5、手机6和动力电池7。动力电池4与DC/DC功率单元4通过高压线束连接，DC/DC变换器1与电池管理系统2通过硬线以及CAN线连接，单片机3和DC/DC功率单元4集成在DC/DC变换器1内部，电池管理系统2与监控设备GPS5通过CAN线连接，监控设备GPS5与手机通过3G网络连接，通过手机上的相关APP查看数据。
由于车辆在上电时(即开始充电时)以及充电过程中，电池管理系统由整车铅酸电池或者充电枪供电，因此，在充电时是不需要动力电池为电池管理系统供电。在其他情况，比如：车辆停机或者充电结束时，需要动力电池为电池管理系统供电。因此，当车辆上电时，电池管理系统通过充电枪或者整车铅酸电池正常供电，其他的设备，比如监控设备都是通过整车铅酸电池供电，此时，电池管理系统给单片机输出相应的信号，单片机根据该信号控制DC/DC功率单元断开，动力电池无法通过DC/DC功率单元为电池管理系统以及其他的设备供电。而且，在整个充电过程中动力电池不为电池管理系统供电。
当需要动力电池为电池管理系统供电时，比如当车辆停机时或者充电结束时，电池管理系统通过CAN线给单片机发送定时唤醒报文，当单片机收到电池管理系统发送的定时唤醒报文时，开启自动唤醒模式，此时整车只有单片机工作。当定时时间(定时时间根据实际要求进行设定，也可以设置为0，即单片机根据唤醒报文立即控制DC/DC功率单元)到达后，单片机驱动DC/DC功率单元工作，DC/DC功率单元将动力电池的高压转化为低压输出给电池管理系统、监控设备供电。另外，监控设备将动力电池的数据实时通过GPS或者3G网络传送给手机，从而使得客户能实时监控车辆状态信息。当不再需要动力电池为电池管理系统供电时，电池管理系统给单片机发送相关报文信息，单片机收到该报文信息后，立即或者延迟一定时间停止驱动DC/DC功率单元，从而使得DC/DC功率单元输出停止，电池管理系统因供电停止而下电，并且，单片机进入自休眠模式，直到收到电池管理系统再次发来的唤醒报文为止。另外，车辆在停机过程中，单片机也可以不再驱动DC/DC功率单元，从而使得DC/DC功率单元输出停止，电池管理系统因供电停止而下电。
上述工作模式是将现有的电池管理系统的长时间运行替换为单片机的长时间运行。单片机耗能小，而且，单片机运行时，DC/DC功率单元不再长时间运行。减低了电池管理系统的软硬件开发成本，并且DC/DC功率单元与电池管理系统之间的高压与低压线束在不需要为电池管理系统供电时是不带电的，从而提高了整车的安全性，降低了整车的使用功耗，提高节能性，使得产品的市场竞争力进一步提高。
以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。
DC/DC变换器实施例
本实施例提供一种DC/DC变换器，适用于电池管理系统唤醒技术领域，但是，也不排除有其他的应用场合。由于上述唤醒系统实施例中已对该DC/DC变换器做出了详细地描述，本实施例就不再具体说明。
Claims (8)
1.一种电池管理系统唤醒系统，包括DC/DC变换器和电池管理系统，DC/DC变换器包括DC/DC功率单元，动力电池通过DC/DC功率单元为电池管理系统供电，其特征在于，所述DC/DC变换器内部还设置用于唤醒电池管理系统的控制模块，所述控制模块与电池管理系统连接，所述控制模块控制连接DC/DC功率单元，当需要唤醒电池管理系统时，控制模块控制DC/DC功率单元导通，使动力电池为电池管理系统供电，否则，控制模块控制DC/DC功率单元断开，动力电池不为电池管理系统供电。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统唤醒系统，其特征在于，所述控制模块为控制芯片。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统唤醒系统，其特征在于，所述控制芯片为单片机。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统唤醒系统，其特征在于，所述唤醒系统还包括无线通讯模块，所述电池管理系统与所述无线通讯模块连接，用于传输动力电池的相关数据。
5.根据权利要求4所述的电池管理系统唤醒系统，其特征在于，所述唤醒系统还包括用于与所述无线通讯模块进行通讯交互的移动终端。
6.一种DC/DC变换器，其特征在于，包括DC/DC功率单元和用于唤醒电池管理系统的控制模块，所述控制模块用于与电池管理系统连接，所述控制模块控制连接DC/DC功率单元，当需要唤醒电池管理系统时，控制模块控制DC/DC功率单元导通，使动力电池为电池管理系统供电，否则，控制模块控制DC/DC功率单元断开，动力电池不为电池管理系统供电。
7.根据权利要求6所述的DC/DC变换器，其特征在于，所述控制模块为控制芯片。
8.根据权利要求7所述的DC/DC变换器，其特征在于，所述控制芯片为单片机。
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2017
- 2017-05-23 CN CN201720591829.2U patent/CN206894283U/zh active Active
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