CN208021216U - 可识别出末端电池管理芯片的电池管理系统 - Google Patents

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李永亮
张君鸿
王帅宇
陶晓冰
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Abstract

本实用新型提供了一种可识别出末端电池管理芯片的电池管理系统，包括：依次通信连接的多个电池管理IC，相邻通信连接电池管理IC的数据收发端相应连接；首末两电池管理IC的开放的数据收发端对应连接至主控制单元的数据收发端，从而构成菊花链式拓扑通信；所述各个电池管理IC受控于所述主控制单元；按照信号的传输方向上，在菊花链式拓扑的最末端的位置上的电池管理IC的一GPIO端口接入一上拉信号，其他的非末端电池管理IC的对应的GPIO端口接入一下拉信号。以解决电池管理IC的数量必须通过手动设置的方法存入主控制单元中的问题，从而提高了系统的灵活性和可靠性。

Description

可识别出末端电池管理芯片的电池管理系统
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车电池管理术领域，特别是指一种可识别出末端电池管理芯片的电池管理系统。
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，电池管理系统中常用电池管理芯片对电池组的电芯进行管理。管理芯片主要实现的功能有：电压采集、电芯能量均衡、温度采集通信等功能。电池管理IC受控于车辆的一主控制单元，主控制单元发送控制指令，或读取状态信息。本实用新型电池管理IC主要针对凌特(Linear)公司的LTC6804-1和功能兼容的LTC6811-1。
BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)中经常使用多个电池管理IC，多个电池管理IC受控于一个主控制单元。以上两种电池管理IC(即LTC6804-1和LTC6811-1)在应用环境中常用如图3所示的“菊花链”式通信拓扑。主控制单元发送控制指令时需要连续发送“电池管理IC数量”的控制指令，在读取状态信息是也要连续读取“IC数量”的状态数据。
但是，目前电池管理IC的数量只能通过手动设置的方法存入主控制单元中，无法实现自动识别IC数量的功能。因此，限制了系统的灵活性和可靠性。
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可识别出末端电池管理芯片的电池管理系统，以解决电池管理IC的数量必须通过手动设置的方法存入主控制单元中的问题，从而提高了系统的灵活性和可靠性。
本实用新型提供的一种可识别出末端电池管理芯片的电池管理系统，包括：
依次通信连接的多个电池管理IC，相邻通信连接电池管理IC的数据收发端相应连接；首末两电池管理IC的开放的数据收发端对应连接至主控制单元的数据收发端，从而构成菊花链式拓扑通信；
所述各个电池管理IC受控于所述主控制单元；
按照信号的传输方向上，在菊花链式拓扑的最末端的位置上的电池管理IC的一GPIO端口接入一上拉信号，其他的非末端电池管理IC的对应的GPIO端口接入一下拉信号。
可选的，所述接入一上拉信号包括接入一电阻后接工作电压VCC。
可选的，所述接入一下拉信号包括接入一电阻后接地。
可选的，所述电池管理IC包括：凌特Linear公司的LTC6804-1芯片或LTC6811-1芯片。
可选的，所述GPIO端口为电池管理IC所包含的多个中的一个。
由上，采用本实用新型，主控制单元可以识别出末端电池管理IC的响应信号，故可以灵活的增加电池管理IC。通过本实用新型，不再像现有技术那样，必须由主控制单元知晓有多少电池管理IC，即不必再人工输入相应的电池管理IC数量存入主控制单元中，增加了灵活性，也避免现有技术那样数量错误输入导致的问题，增加了可靠性。
附图说明
图1为本实用新型电池管理系统的示意图；
图2为电池管理IC内部模块原理示意图；
图3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可实现识别末端电池管理IC的电池管理系统，用于新能源汽车的电池管理。其中，本实用新型所述的电池管理IC包括凌特(Linear)公司的LTC6804-1芯片和功能兼容的LTC6811-1芯片。
下面参见图1和图2对本实用新型进行详细说明。
如图1示出了电池管理系统(BMS)的示意图，包括：
依次通信连接的多个电池管理IC，相邻通信连接电池管理IC的数据收发端相应连接。如图2示出了一电池管理IC的内部模块原理图，该IC的44管脚和43管脚分别为SDO和SDI端口，即对应图1里电池管理IC的OUT和IN端，也即电池管理IC的数据发送端和接收端。
首末两电池管理IC的开放的数据收发端(即未连接其他电池管理IC的数据收发端)对应连接至主控制单元的数据收发端，从而构成菊花链式拓扑通信。这些电池管理IC均受控于该主控制单元。
其中，按照信号的传输方向上，本实用新型在菊花链中的最末端的位置上的电池管理IC的一GPIO(General Purpose Input Output，通用输入输出)端口接入一个上拉信号，即接入一电阻后接工作电压VCC；其他的非末端电池管理IC的对应的GPIO端口接入一下拉信号，即接入一电阻后接地。可具体参见图2进行描述：
图2是电池管理IC内部模块原理示意图，可见该IC的27管脚、28管脚、29管脚、32管脚、33管脚均为GPIO端口，该GPIO端口可以作为模拟输入或数字输入接口。本实用新型使用这5个GPIO端口中的1个接入一个上拉信号，接入上拉信号的电池管理IC放在菊花链中的最末端的位置上；其他的非末端电池管理IC都不接入此上拉电阻，而是对应的GPIO端口接入下拉信号。
其中，图1中的HV+和HV-两端是新能源汽车车辆锂电池组的两正负高压端，每个电池管理IC对应锂电池组其中的各部分锂电池，即如图2的每个电池管理IC的2管脚到25管脚，即对应S1、C1端口到S12、C12端口，分别连接到各部分锂电池，对各个部分锂电池进行监控、管理。
基于图1所示的本实用新型电池管理系统，由于GPIO端口连接的信号不同，因此可以有效区分出末端电池管理IC和各非末端电池管理IC。该过程具体如下：
首先：当主控制单元当需要发送控制指令时，通过其OUT端口输出指令：
其次：菊花链拓扑链路上的非末端的电池管理IC依次通过其IN端口收到所述控制指令，并且生成一个与其GPIO连接的下拉信号对应的响应信号(如低电平信号)，连同所述控制指令通过其OUT端口传输至下一电池管理IC；
再次：直到末端电池管理IC收到所述控制指令，并生成一个与GPIO连接的上拉信号对应的响应信号(如高电平信号)后传输至主控制单元；
最后：主控制单元收到所述上拉信号对应的响应信号(如高电平信号)，即可判断出是末端电池管理IC的响应信号，即表示各个电池管理IC均收到所述指令。
可见，通过本实用新型，不再像现有技术那样，必须由主控制单元知晓有多少电池管理IC，即不必再人工输入相应的电池管理IC数量存入主控制单元中。采用本实用新型，由于主控制单元可以识别出末端电池管理IC的响应信号，故可以灵活的增加电池管理IC。
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 (5)

1.一种可识别出末端电池管理芯片的电池管理系统，其特征在于，包括：
依次通信连接的多个电池管理IC，相邻通信连接电池管理IC的数据收发端相应连接；首末两电池管理IC的开放的数据收发端对应连接至主控制单元的数据收发端，从而构成菊花链式拓扑通信；
所述各个电池管理IC受控于所述主控制单元；
按照信号的传输方向上，在菊花链式拓扑的最末端的位置上的电池管理IC的一GPIO端口接入一上拉信号，其他的非末端电池管理IC的对应的GPIO端口接入一下拉信号。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述接入一上拉信号包括接入一电阻后接工作电压VCC。
3.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述接入一下拉信号包括接入一电阻后接地。
4.根据权利要求2或3所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理IC包括：凌特Linear公司的LTC6804-1芯片或LTC6811-1芯片。
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述GPIO端口为电池管理IC所包含的多个中的一个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111030722A (zh) * 2019-11-13 2020-04-17 欣旺达电子股份有限公司 用于电池管理系统的通信电路及通信方法
CN115576889A (zh) * 2022-11-15 2023-01-06 南京芯驰半导体科技有限公司 链式的多芯片系统及通讯方法

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