CN208232851U - 一种电池管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电器领域，提出了一种电池管理装置。所述电池管理装置包括电力输入接口、BMS、VCU、安全气囊控制器、高压负载、高压接口模块和网关。所述电力输入接口连接BMS和VCU。所述安全气囊控制器具有碰撞传感器和通信单元，所述通信单元连接BMS。所述BMS具有高压互锁回路和高压继电器。在发生碰撞时，安全气囊控制器直接传输碰撞信号给BMS，BMS控制高压继电器断开，BMS同时还通过高压互锁回路控制高压负载，达到安全防护的目的。本实用新型将安全气囊控制器连接在BMS上，BMS能够实时获取碰撞信号，及时断开高压继电器，缩短了BMS在碰撞发生后的响应时间，具有较好的实时性。

Description

一种电池管理装置

技术领域

本实用新型涉及电子电器领域，尤其涉及一种电池管理装置。

背景技术

在混合动力的新能源汽车和纯电动力的新能源汽车中，由于都需要电池输出动力驱动车辆前进，因此相应的，电池管理系统成为了新能源汽车上的一大核心元器件，起到非常重要的作用。在不同的电子电气架构中，电池管理系统需要和车辆上的整车控制器相互配合，电池管理系统的系统开发关系到了整车的系统工作的可控制性，因此在整车控制系统中，电池管理系统的功能控制就显得比较重要。

整车的工作为协调整车控制器，电机控制器，安全气囊控制器，peps等的工作，在整车与电池管理系统之中，电池管理系统则是管理电池模组及监控电池模组的安全状况的器件。在现有的技术方案中，电池管理系统会通过一些接口采集整车系统部件的信息。

在现有的技术方案中，安全气囊控制器与整车控制器连接，电池管理系统执行高压电源分配的工作，因此BMS控制着高压继电器，同时，电池管理系统通过CAN总线与整车控制器连接，可以从整车控制器处获得安全气囊控制器输入的碰撞信号。

当碰撞发生时，安全气囊控制器得先将碰撞信号输入到整车控制器中，整车控制器通过CAN传输碰撞信号到BMS，BMS才能够断开高压继电器，起到保护的作用。由于碰撞信号输入的部件为整车控制器，控制高压继电器的部件为BMS，并不是同一个部件，因此在信号传输的过程中会消耗更多时间，使得碰撞信号传输与高压继电器的断开这两个操作间有延迟，不具有较好的实时性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是发生碰撞时BMS不能实时获知碰撞信号从而在较短时间内断开高压继电器的问题。针对上述问题，本实用新型提出了一种电池管理装置。本实用新型具体是以如下技术方案实现的：

本实用新型提出了一种电池管理装置，所述电池管理装置包括电力输入接口、BMS、VCU、安全气囊控制器、高压负载、高压接口模块和网关；

所述电力输入接口连接BMS和VCU；

所述安全气囊控制器具有碰撞传感器和通信单元，所述通信单元连接BMS。当发生碰撞时，碰撞传感器感受到车辆加速度的变化，判断发生了严重碰撞，安全气囊控制器在打开安全气囊的同时，通过通信单元将碰撞信号输入到BMS中。

所述BMS具有高压互锁回路，所述高压互锁回路连接高压接口模块和高压负载。所述高压互锁回路中，高压负载连接的都是高压负载连接接口。比如说空调控制器及DCDC总成作为高压负载，连接空调高压接口模块，获得输入信号。

所述BMS上还设有高压继电器，在发生碰撞时，BMS接收到碰撞信号，BMS能够断开高压继电器，保证电池的安全。

当发生碰撞时，碰撞信号传感器感受到车辆加速度的变化，判断发生了严重碰撞，超出了碰撞防护传感器设定的阈值，安全气囊控制器在打开安全气囊的同时，通过通信单元将碰撞信号输入到BMS中。

BMS作为直接控制高压继电器的部件，与安全气囊控制器连接后，BMS能够获得安全气囊控制器的采集的碰撞信号。在碰撞发生时，BMS可以不经过VCU直接就获得碰撞信号，从而在第一时间断开高压继电器，具有较好的实时性，使得车乘人员的安全得到了较好的保证，避免了碰到导致电池损伤，从而对车辆及车乘人员造成二次伤害。

进一步地，所述高压互锁回路包括对外高压互锁输入接口和对外高压互锁输出接口。所述高压互锁回路与高压负载连接接口相连接。当碰撞发生时，所述高压互锁回路用于将高压负载隔离，高压互锁回路能够识别异常信号，从而断开高压源，保证安全。

进一步地，所述对外高压互锁输出接口连接高压负载，所述对外高压互锁输入接口连接高压接口模块。

进一步地，所述高压负载连接高压接口模块。高压负载只能通过高压接口与高压互锁回路连接，获得高压互锁回路的输入信号。所述高压负载可以是空调控制器及DCDC总成，空调控制器及DCDC总成就得连接空调高压接口模块，空调高压接口模块连接高压互锁回路的对外高压互锁输入接口，获得输入信号。

当碰撞发生时，BMS获得碰撞信号后即控制高压继电器断开，高压互锁回路启动，当使用双极断开时，能够在高压互锁起作用时将高压源与各个高压部件隔离。

进一步地，所述电力输入接口包括IG1信号输入接口、IG2信号输入接口、12V常电信号输入接口和整车地GND接口；

所述IG1信号输入接口、12V常电信号输入接口和整车地GND接口连接BMS，所述IG2信号输入接口和12V常电信号输入接口连接VCU。所述IG1信号输入接口输入的IG1信号即为钥匙信号，当钥匙信号有效时，BMS上电自检。

进一步地，所述网关通过CAN连接空高压负载。

进一步地，所述网关通过CAN连接BMS。

进一步地，所述网关通过CAN连接VCU。

所述网关与高压负载、BMS和VCU能够通过CAN总线进行双向通信，所述网关可将CAN等网络数据在不同网络中进行路由。所述CAN总线可以是设置在混合动力汽车中的混动CAN。

采用上述技术方案，本实用新型所述的一种运营车辆公共监督管理方法和系统，具有如下有益效果：

1)本实用新型将安全气囊控制器连接在BMS上，BMS能够实时获取碰撞信号，及时断开高压继电器，缩短了BMS在碰撞发生后的响应时间，具有较好的实时性，保护了车乘人员的人身安全，避免了二次伤害。

2)本实用新型制定了一种新的上电策略，所述BMS连接车辆的钥匙输出信号线端，在钥匙信号有效时，BMS上电自检，让BMS需要配合VCU及整车其他部件的状态，控制好自身的部件，并且使自身的部件能够满足整车的使用要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电池管理装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种BMS控制高压继电器通断的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

本实用新型实施例中提供了一种电池管理装置，如图1所示的电路示意图，所述电池管理装置包括电力输入接口、BMS(电池管理系统)、VCU(整车控制器)、安全气囊控制器、高压接口模块、高压负载和网关。

所述电力输入接口连接BMS(电池管理系统)和VCU(整车控制器)。所述电力输入接口用于输出为BMS(电池管理系统)和VCU(整车控制器)供电的信号。

所述BMS(电池管理系统)连接安全气囊控制器。所述安全气囊控制器在车辆发生碰撞时能够通过传感器获得碰撞信号，并向BMS(电池管理系统)输入碰撞信号。

所述电池管理装置还包括高压继电器，所述高压继电器连接BMS(电池管理系统)。在发生碰撞时，BMS(电池管理系统)会断开高压继电器，保证电池的安全。

所述BMS(电池管理系统)设有高压互锁回路，所述高压互锁回路与高压负载连接接口相连接。所述BMS(电池管理系统)能够获得高压互锁回路上传输的信号。所述高压互锁回路包括对外高压互锁输出接口和对外高压互锁输入接口，所述高压负载连接对外高压互锁输出接口。所述高压接口模块连接对外高压互锁输入接口，所述高压负载连接高压接口模块。当碰撞发生时，所述高压互锁回路用于将高压负载隔离，高压互锁回路能够识别异常信号，从而断开高压源，保证安全。

所述高压负载需要通过高压接口模块才能连接高压互锁回路。例如，所述空调控制器及DCDC总成为高压负载，高压负载与高压接口模块连接，空调控制器及DCDC总成与空调高压接口模块连接，通过高压接口模块连接高压互锁回路。

所述BMS(电池管理系统)能够控制高压继电器的通断。如图2所示的信号传输示意图图。在获得安全气囊控制器传输的碰撞信号时，BMS(电池管理系统)随即切断高压继电器，保证车乘人员的安全。由于安全气囊控制器和高压继电器都连接在BMS(电池管理系统)，因此BMS(电池管理系统)能够在获得碰撞信号的第一时间切断高压继电器，不需要经过VCU(整车控制器)来传输碰撞信号。

所述安全气囊控制器具有碰撞传感器和通信单元，所述通信单元连接BMS。所述碰撞传感器分为碰撞防护传感器和碰撞信号传感器。碰撞信号传感器用于检测碰撞的激烈程度。碰撞防护传感器用于防止传感器意外短路而造成安全气囊误膨开。

当发生碰撞时，碰撞信号传感器感受到车辆加速度的变化，判断发生了严重碰撞，超出了碰撞防护传感器设定的阈值。安全气囊控制器获得碰撞信号，在打开安全气囊的同时，通过通信单元将碰撞信号输入到BMS(电池管理系统)中。

BMS(电池管理系统)作为直接控制高压继电器的部件，与安全气囊控制器连接后，BMS(电池管理系统)能够获得安全气囊控制器的采集的碰撞信号。在碰撞发生时，BMS(电池管理系统)可以不经过VCU(整车控制器)直接就获得碰撞信号，从而在第一时间断开高压继电器，具有较好的实时性，使得车乘人员的安全得到了较好的保证，避免了碰撞导致电池损伤，从而对车辆及车乘人员造成二次伤害。

所述BMS(电池管理系统)通过CAN总线连接VCU(整车控制器)。BMS(电池管理系统)能够配合VCU(整车控制器)及整车其他部件的状态，控制好自身的部件。

所述网关连接BMS(电池管理系统)、VCU(整车控制器)、高压负载。所述网关通过CAN总线与BMS(电池管理系统)、VCU(整车控制器)、空调控制器和DCDC总成连接。所述网关与高压负载、BMS和VCU能够通过CAN总线进行双向通信，所述网关可将CAN等网络数据在不同网络中进行路由。所述CAN总线可以是设置在混合动力汽车中的混动CAN。

所述BMS(电池管理系统)还和钥匙的输出信号线端相连，如图1所示。所述电力输入接口包括IG1信号输入接口、IG2信号输入接口、12V常电信号输入接口和整车地GND接口。所述IG1信号输入接口、12V常电信号输入接口和整车地GND接口连接BMS，(电池管理系统)所述IG2信号输入接口和12V常电信号输入接口连接VCU(整车控制器)。所述IG1信号输入接口输入的IG1信号即为钥匙信号，当钥匙信号有效时，BMS(电池管理系统)上电开始自检。

在本实用新型中，本身设计软件和电路部分为现有技术，本专利改进点在于将原本连接在VCU(整车控制器)上的安全气囊控制器直接连接到了BMS(电池管理系统)上。原本的碰撞信号要经过VCU(整车控制器)输入到BMS(电池管理系统)中，BMS(电池管理系统)再断开高压继电器，控制高压互锁回路对高压负载及接口进行保护。经过改进后，碰撞信号可以直接传输到BMS(电池管理系统)中。

在本实用新型中，将安全气囊控制器连接到了BMS(电池管理系统)上，通过BMS(电池管理系统)来实现了安全气囊控制器的碰撞信号采集。所述BMS(电池管理系统)控制高压继电器的通断，因此碰撞信号能够从安全气囊控制器直接输入到连接到了控制高压继电器的部件中，从而在碰撞发生的时候，可以很快的执行断开高压继电器操作，具有较好的实时性，使得车乘人员的安全得到了较好的保证，避免了碰撞导致电池损伤，从而对车辆及车乘人员造成二次伤害。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (10)

1.一种电池管理装置，其特征在于，所述电池管理装置包括电力输入接口、BMS、VCU、安全气囊控制器、高压负载、高压接口模块和网关；

所述电力输入接口连接BMS和VCU；

所述安全气囊控制器具有碰撞传感器和通信单元，所述通信单元连接BMS；

所述BMS具有高压互锁回路，所述高压互锁回路连接空调高压接口模块与高压负载。

2.根据权利要求1所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述高压互锁回路包括对外高压互锁输入接口和对外高压互锁输出接口。

3.根据权利要求2所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述对外高压互锁输出接口连接高压负载，所述对外高压互锁输入接口连接高压接口模块。

4.根据权利要求1所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述高压负载连接高压接口模块。

5.根据权利要求1所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述电池管理装置还包括高压继电器，所述高压继电器连接BMS。

6.根据权利要求1所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述电力输入接口包括IG1信号输入接口、IG2信号输入接口、12V常电信号输入接口和整车地GND接口。

7.根据权利要求6所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述IG1信号输入接口、12V常电信号输入接口和整车地GND接口连接BMS，所述IG2信号输入接口和12V常电信号输入接口连接VCU。

8.根据权利要求1所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述网关通过CAN连接高压负载。

9.根据权利要求1所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述网关通过CAN连接BMS。

10.根据权利要求1所述的一种电池管理装置，其特征在于，所述网关通过CAN连接VCU。