CN208376571U - 一种电池管理系统 - 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系统，通过在由动力电池包、总正继电器、预充模块、高压负载、总负继电器构成的主电路上设置诊断电路，且诊断电路由数据采集模块、隔离电源、分压电阻、总负继电器和测试电阻构成，当总负继电器闭合时，诊断电路即导通，从而数据采集模块可以获得一非零的反馈信号，当总负继电器打开时，诊断电路处于断开状态，数据采集模块获得的反馈信号为零，通过数据采集模块的反馈信号能够迅速且直观的获得总负继电器的开合状态，实现对总负继电器状况的诊断。

Description

一种电池管理系统

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系统。

背景技术

新能源汽车以其污染小经济性高而受到广泛关注，其中电动汽车已经开始进入汽车市场，但是相关技术还需要进一步地完善。在电动汽车中，最重要的结构组成为电池包，电池包能够给电动汽车提供动力，对电动汽车的性能起着重要的作用。在电池包内设有电池管理模块，电池管理模块可以监控电池的情况，对电池的充放电进行管理。

对于整个电池管理系统而言，电池管理系统各个子部件的供电显得尤为重要，因此，整个电池管理系统的供电系统需要能够识别多个唤醒源，并为主板自身、CVS(充电电压检测输入)模块及电压采集模块供电。

在现有技术中的电池管理电源系统架构中，单体电压采集模块的供电主要是来自于电池模组，主模块的供电则是采用了一种电源芯片来实现的，而CVS模块的供电则是采用了来自主板的电源分配及管理单元。这种架构下，无法区分总负极继电器的闭合状态，造成电路诊断上的缺失。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电池管理系统，通过在主电路上设置诊断电路，实现了对总负极继电器的诊断。

本实用新型提出一种电池管理系统，所述电池管理系统包括动力电池包、总正继电器、预充模块、高压负载、总负继电器、数据采集模块、隔离电源、分压电阻和测试电阻；

所述动力电池包、总正继电器、高压负载和总负继电器依次串联连接，所述预充模块与所述总负继电器并联连接，

所述隔离电源、分压电阻、测试电阻和总负继电器依次串联连接，所述数据采集模块与所述测试电阻并联连接。

优选地，所述预充模块包括预充继电器和预充电阻，所述预充继电器与预充电阻串联连接。

优选地，所述分压电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与第二电阻相连。

优选地，所述总正继电器的输入端和预充模块的输入端分别与所述动力电池包的输出端连接，所述总正继电器的输出端和预充模块的输出端分别与所述高压负载的输入端连接，所述高压负载的输出端与所述总负继电器的输入端连接，所述总负继电器的输出端与所述动力电池包的输入端连接。

优选地，所述预充继电器的输入端与动力电池包的输出端相连，预充继电器的输出端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与高压负载的输入端连接。

优选地，所述隔离电源的输出端与第一电阻连接，第二电阻与总负继电器的输出端连接，第一电阻与第二电阻之间通过导线相连，所述测试电阻的一端和数据采集模块的输入端均与所述导线连接，所述测试电阻的另一端和数据采集模块的输出端均与所述总负继电器的输入端连接，所述隔离电源的输入端与所述总负继电器的输出端连接。

优选地，所述隔离电源的电压为5V。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

通过在由动力电池包、总正继电器、预充模块、高压负载、总负继电器构成的主电路上设置诊断电路，且诊断电路由数据采集模块、隔离电源、分压电阻、总负继电器和测试电阻构成，当总负继电器闭合时，诊断电路即导通，从而数据采集模块可以获得一非零的反馈信号，当总负继电器打开时，诊断电路处于断开状态，数据采集模块获得的反馈信号为零，通过数据采集模块的反馈信号能够迅速且直观的获得总负继电器的开合状态，实现对总负继电器状况的诊断。

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为现有技术中电池管理系统的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电池管理系统的示意图。

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。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

车辆控制中，整车控制器会接收整车系统部件发送过来的CAN报文，并控制相应的执行部件。车辆上电过程之中，电池管理系统将会通过整车控制器对相应的执行部件进行控制。

整车控制器一旦检测到了有唤醒源之后，电池管理系统将会进行初始化，并进行自检操作，读取出相应的故障状态，并向整车控制器上报检测结果；在电池管理系统完成了自检操作后会进行相应的上电操作，如果整车控制器向电池管理系统发送了继电器闭合指令，电池管理系统就必须要规定的时间内，例如规定在500毫秒以内，完成相应的闭合高压继电器的操作。此外，整车的人机接口也可以通过采集人机接口的信息，来判定整车控制器需要进行到何种状态，进而通过整车控制器控制继电器的闭合状态。为实现对继电器开闭的控制，整车控制器和电池管理系统之间要进行相应的功能匹配，例如PEPS(PassiveEntry Passive Start，无钥匙进入及启动系统)系统会将高压指令上报给电池管理系统中，在这种电子电气架构中，电池管理系统实现了高压继电器的控制功能，并且实时将电池管理系统的信息上报到整车网络。

现有的电池管理系统如图1所示，仅有对总负继电器开合的控制，缺少对总负继电器状态的检测，不能诊断总负继电器的状态。

为克服现有技术的不足，本实用新型实施例提供一种电池管理系统，通过在由动力电池包、总正继电器、预充模块、高压负载、总负继电器构成的主电路上设置诊断电路，且诊断电路由数据采集模块、隔离电源、分压电阻、总负继电器和测试电阻构成，通过诊断电路来检测总负继电器的状态。

图2为本实用新型实施例提供的一种电池管理系统的示意图。请参见图2，本实施例提供的一种电池管理系统包括：动力电池包、总正继电器、预充模块、高压负载、总负继电器、数据采集模块、隔离电源、分压电阻和测试电阻。

其中，所述动力电池包、总正继电器、高压负载和总负继电器依次串联连接，所述预充模块与所述总负继电器并联连接，组成主电路。所述隔离电源、分压电阻、测试电阻和总负继电器依次串联连接，所述数据采集模块与所述测试电阻并联连接，组成诊断电路。

在一些可能的实现方式中，所述预充模块包括预充继电器和预充电阻，所述预充继电器与预充电阻串联连接。

具体的，在主电路中，所述总正继电器的输入端和预充模块的输入端分别与所述动力电池包的输出端连接，所述总正继电器的输出端和预充模块的输出端分别与所述高压负载的输入端连接，所述高压负载的输出端与所述总负继电器的输入端连接，所述总负继电器的输出端与所述动力电池包的输入端连接；所述预充继电器的输入端与动力电池包的输出端相连，预充继电器的输出端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与高压负载的输入端连接。

在一些可能的实现方式中，所述分压电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与第二电阻相连。

具体的，在诊断电路中，所述隔离电源的输出端与第一电阻连接，第二电阻与总负继电器的输出端连接，第一电阻与第二电阻之间通过导线相连，所述测试电阻的一端和数据采集模块的输入端均与所述导线连接，所述测试电阻的另一端和数据采集模块的输出端均与所述总负继电器的输入端连接，所述隔离电源的输入端与所述总负继电器的输出端连接。

在一些可能的实现方式中，所述隔离电源的电压为5V。

在图2展示了电池管理系统中高压继电器设置及布置的电路架构，在这种架构下，总负继电器挂接在动力电池包负极与高压负载负极的两端，在高压负载负极的一侧设置了一个隔离电源，优选地，该隔离电源为能够产生5V_ISO的隔离电源。

如果总负继电器处于断开状态，该隔离电源会通过两个电阻R1和电阻R2进行分压，此种状况下，虽然在电阻R1和电阻R2之间是形成了分压，但总负继电器处于断开状态，该分压的电压点进入到数据采集模块时，数据采集模块、总负继电器和隔离电源没有形成一个回路，就会导致数据采集模块的反馈信号为0。

如果总负继电器处于闭合状态，那么PACK-和LINK-成为同一个电气节点，此时，电阻R2和电阻R3形成并列关系，并与电阻R1形成串联关系，数据采集模块、总负继电器、隔离电源、电阻R1、电阻R2和电阻R3组成闭合电路，数据采集模块的反馈信号为非0。在实际操作过程中，分压得到的电压大约为2V。

由上，当总负继电器闭合时，诊断电路即导通，从而数据采集模块可以获得一非零的反馈信号，当总负继电器打开时，诊断电路处于断开状态，数据采集模块获得的反馈信号为零，通过数据采集模块的反馈信号能够迅速且直观的获得总负继电器的开合状态，实现对总负继电器状况的诊断。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括动力电池包、总正继电器、预充模块、高压负载、总负继电器、数据采集模块、隔离电源、分压电阻和测试电阻；

所述动力电池包、总正继电器、高压负载和总负继电器依次串联连接，所述预充模块与所述总负继电器并联连接，

所述隔离电源、分压电阻、测试电阻和总负继电器依次串联连接，所述数据采集模块与所述测试电阻并联连接。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述预充模块包括预充继电器和预充电阻，所述预充继电器与预充电阻串联连接。

3.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述分压电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与第二电阻相连。

4.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述总正继电器的输入端和预充模块的输入端分别与所述动力电池包的输出端连接，所述总正继电器的输出端和预充模块的输出端分别与所述高压负载的输入端连接，所述高压负载的输出端与所述总负继电器的输入端连接，所述总负继电器的输出端与所述动力电池包的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述预充继电器的输入端与动力电池包的输出端相连，预充继电器的输出端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与高压负载的输入端连接。

6.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于，所述隔离电源的输出端与第一电阻连接，第二电阻与总负继电器的输出端连接，第一电阻与第二电阻之间通过导线相连，所述测试电阻的一端和数据采集模块的输入端均与所述导线连接，所述测试电阻的另一端和数据采集模块的输出端均与所述总负继电器的输入端连接，所述隔离电源的输入端与所述总负继电器的输出端连接。

7.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述隔离电源的电压为5V。