CN207965094U - 一种新能源汽车的电池管理系统 - Google Patents

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李永亮
张君鸿
王帅宇
陶晓冰
刘长明
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Abstract

本实用新型提供了一种新能源汽车的电池管理系统，包括：若干个电池监控单元，每个电池监控单元包括若干个电池监控芯片，每个电池监控芯片通过其电压检测端口监控电池组中的各电池单元；一低压隔离模块，每个电池监控单元中的各电池监控芯片均通过该低压隔离模块进行电压隔离后与低压控制系统通信连接；在所述电池组的两端串联第一分压电阻和第二分压电阻构成回路；在第一分压电阻和第二分压电阻之间通过导线连接至与电池组负端连接的电池监控单元中的电池监控芯片的ADC管脚，该电池监控芯片是连接在该电池监控单元负端的电池监控芯片。使用本实用新型可以省去了一高压隔离模块，降低了成本。

Description

一种新能源汽车的电池管理系统
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车电池管理术领域，特别是指一种新能源汽车的电池管理系统。
背景技术
目前，在国家政策的扶持下，新能源市场火热程度大家不言而喻。新能源汽车处于蓬勃发展状态，新能源汽车主要采用锂电池来提供电源，因此电池管理技术十分重要。
具体来说，车辆的电池管理系统(BMS，SBATTERY MANAGEMENT SYSTEM)中需要对串联电池组的总电压做采集。用于分析电池组的整体状态。电池组电压一般为几十至几百以至于上千伏。为电气安全考虑需，如图4所示，电压检测系统中电池组高压采集电路的输出与低压控制系统之间的通讯需要通过高压隔离模块保持电气隔离。
同样基于安全性的考虑，现有BMS方案中，如图4所示，对电池组内各电池监控的各个电池监控单元与低压控制系统之间的通讯还设置有低压隔离模块。
可见，一个BMS系统中至少需要一高压隔离模块和一低压隔离模块。其中，高压隔离模块本较高，如何降低成本是本发明所要解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种新能源汽车的电池管理系统，省去了一高压隔离模块，降低了成本。
本发明提供的一种新能源汽车的电池管理系统，包括：
若干个电池监控单元，每个电池监控单元包括若干个电池监控芯片，每个电池监控芯片通过其电压检测端口监控电池组中的各电池单元；
一低压隔离模块，每个电池监控单元中的各电池监控芯片均通过该低压隔离模块进行电压隔离后与低压控制系统通信连接；
在所述电池组的两端串联第一分压电阻和第二分压电阻构成回路；在第一分压电阻和第二分压电阻之间通过导线连接至一电池监控单元中的一电池监控芯片的ADC管脚。
可选的，所述低压隔离模块为多路输入输出的低压隔离模块。
可选的，所述低压隔离模块包括以下之一：光隔离模块、磁隔离模块、电容隔离模块。
可选的，所述电池监控IC包括以下具有ADC功能的芯片：
凌特公司的LTC6804、LTC6803、LTC6811；
恩智浦半导体公司的MC33771、MC33772；
德州仪器公司的EMB1432、BQ76PL455。
由上，本发明高压采集方案使用接在电池组负端(BAT-)的一电池监控单元(参见图3中的电池监控单元1)，在该电池监控单元(参见图3中的电池监控单元1)上只使用接在该电池监控单元负端(M-)的电池监控芯片上的ADC引脚；R1和R2作为电压信号的分压电阻，根据电池组电压值和电池监控芯片的基准电压值，确定分压比例，从而可以通过检测到的低电压计算出对应的高压值(即电池组电压)。该所述低压值的数据和电池监控单元的数据通过同一个低压隔离模块传送至低压控制系统，从而避免了背景技术方式的高成本的高压隔离模块的使用。
附图说明
图1为本发明电池管理系统的原理示意图；
图2为电池监控单元示意图；
图3为图1对应的电池管理系统的电路原理图；
图4为现有的电池管理系统的示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种新能源汽车的电池管理系统，以相对于图4所示的现有技术，省去高成本的高压隔离模块。下面参见各个附图进行详细说明。
电池管理系统(BMS)会为新能源汽车的锂电池组设置1个或多个电池监控单元，每个电池监控单元可以具有1个或多个电池监控芯片(IC)，每个电池监控IC可以对一个或多个电池单元(cell)进行监控。
如图2示出了一个电池监控单元的示意图，其由多个电池控制IC构成，每个电池控制IC的多个电压检测端口分别接入各个电池；每个电池控制IC的数据通讯端口连接到外部的低压隔离模块。其中电池监控IC可以选用如下具有ADC(模数转换器，Analog-to-DigitalConverter)转换功能的芯片：
凌特(Linear)公司的LTC6804、LTC6803、LTC6811；
恩智浦半导体(NXP)公司的MC33771、MC33772；
德州仪器(TI)公司的EMB1432、BQ76PL455；
需要说明的是，由于均衡控制功能也是电池监控IC可实现的功能，因此本发明里的电池监控IC也包括均衡负载控制芯片。
如图3示出了本发明的新能源汽车的电池管理系统，其具有若干个电池监控单元，一低压隔离模块，每个电池监控单元均通过该低压隔离模块与低压控制系统通信连接。其中低压隔离模块为多路输入输出的低压隔离模块，例如可以为光隔离模块、磁隔离模块、电容隔离模块。
其中，为了实现对电池组总电压(即高电压)的监测，本发明在电池组的两端，即图示的BAT+和BAT-两端串联第一分压电阻R1和第二分压电阻R2构成回路，并且，在R1和R2之间通过导线连接至与BAT-端相连的电池监控单元的电池监控芯片的ADC管脚，其中该电池监控芯片为与该电池监控单元M-端，即与BAT-端相连。
本发明的基本原理是：本发明高压采集方案使用接在电池组负端(BAT-)的一电池监控单元(图3中的电池监控单元1)，在该电池监控单元(图3中的电池监控单元1)上只使用接在该电池监控单元负端(M-)的电池监控芯片上的ADC引脚；R1和R2作为电压信号的分压电阻，根据电池组电压值和电池监控芯片的基准电压值，确定分压比例，从而可以通过检测到的低电压计算出对应的高压值(即电池组电压)。该所述低压值的数据和电池监控单元的数据通过同一个低压隔离模块传送至低压控制系统，从而避免了背景技术方式的高成本的高压隔离模块的使用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新能源汽车的电池管理系统，其特征在于，包括：
若干个电池监控单元，每个电池监控单元包括若干个电池监控芯片，每个电池监控芯片通过其电压检测端口监控电池组中的各电池单元；
一低压隔离模块，每个电池监控单元中的各电池监控芯片均通过该低压隔离模块进行电压隔离后与低压控制系统通信连接；
在所述电池组的两端串联第一分压电阻和第二分压电阻构成回路；在第一分压电阻和第二分压电阻之间通过导线连接至与电池组负端连接的电池监控单元中的电池监控芯片的ADC管脚，该电池监控芯片是连接在该电池监控单元负端的电池监控芯片。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述低压隔离模块为多路输入输出的低压隔离模块。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述低压隔离模块包括以下之一：光隔离模块、磁隔离模块、电容隔离模块。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池监控IC包括以下具有ADC功能的芯片：
凌特公司的LTC6804、LTC6803、LTC6811；
恩智浦半导体公司的MC33771、MC33772；
德州仪器公司的EMB1432、BQ76PL455。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109407012A (zh) * 2018-12-05 2019-03-01 上海翌芯电子科技有限公司 一种电池管理系统和电池管理方法

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