CN208781373U - 一种电池状态监控及火灾检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池状态监控及火灾检测系统，通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路与第一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与再下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，最后一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连接，电池状态监控及火灾检测系统各模块构成双向菊花链通信环路连接结构，利用双向菊花链通信环路的方式，构建了一种新的电池状态监控及火灾检测系统，能够有效降低系统成本、提高可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车电池管理系统技术领域，尤其是涉及一种电池状态监控及火灾检测系统。
背景技术
随着电动汽车行业的发展，尤其是新能源客车的批量推广和应用，由于其大量采用有别于普通客车的动力电池、电控及电驱部件等产品，所以车辆在运行及充电过程中存在电池发热、过充、过放、短路、漏液、电线过载等风险。因此对新能源车辆电池状态的实时监控和火灾的检测和报警是保障车辆和乘客安全的重要手段。
目前市场上电动车辆电池状态监控功能一般由BMS(电池管理系统)实现，BMS各模块之间通过CAN通信进行信息交互。而火灾检测一般包含气体、烟雾和温度检测，该功能通过独立的火灾检测模块实现。其中火灾检测模块电路与BMS电路存在较多功能电路重复，导致系统成本高，且受限于火灾检测模块安装位置，火灾检测模块温度检测一般离电池较远，温度检测精度和有效性差，导致火灾检测模块可靠性受到限制。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有的BMS和火灾检测模块电路重复、系统成本高且火灾检测模块温度检测精度、有效性差的问题，提供一种电池状态监控及火灾检测系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池状态监控及火灾检测系统，包括通信转换及火灾检测模块和电池状态监控模块，所述通信转换及火灾检测模块包括MCU电路和菊花链通信电路，所述MCU电路与菊花链通信电路相连通，若干所述电池状态监控模块均包括菊花链通信电路和电池状态采集电路，所述电池状态采集电路通过导线连接有电芯极柱和温度传感器，相邻两个所述电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连通，第一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连通，最后一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连接，构成双向菊花链通信环路。
本实用新型的一种电池状态监控及火灾检测系统，通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路与第一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与再下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，最后一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连接，电池状态监控及火灾检测系统各模块构成双向菊花链通信环路连接结构。电池状态监控模块电池状态采集电路通过导线与电芯极柱和温度传感器相连接，电池状态监控模块完成单体电压、温度等电池状态数据采集后，通过双向菊花链通信环路将数据传递给通信转换及火灾检测模块，利用双向菊花链通信环路的方式，构建了一种新的电池状态监控及火灾检测系统，能够有效降低系统成本、提高可靠性。
所述通信转换及火灾检测模块包括CAN通信电路，所述CAN通信电路与MCU电路相连通，所述CAN通信电路与外部BMS主控、从控或其他通信转换及火灾检测模块进行通信，将电池温度、电压等状态以及火灾检测结果传递给其他BMS功能模块。
所述通信转换及火灾检测模块包括火灾检测电路，所述火灾检测电路与MCU电路相连通，所述火灾检测电路连接有气体传感器和烟雾传感器，气体传感器和烟雾传感器用于检测电池箱内的气体和烟雾，并将检测数据传输给MCU电路，MCU电路接收到的单体电压、温度数据并结合火灾检测电路检测到的气体和烟雾传感器数据，与设定的特殊气体浓度值、电压变化量、温度设定值及变化量以及烟雾浓度等条件进行对比，判定电池箱内火灾情况及严重度。
所述通信转换及火灾检测模块包括功率输出电路，所述功率输出电路与MCU电路相连通，所述功率输出电路与灭火装置电连接，通信转换及火灾检测模块功率输出电路与模块MCU电路连接并由MCU电路进行输出控制，MCU电路判断发生火灾时，及时输出该功率输出电路，用于驱动外部灭火装置，防止火情蔓延。
所述通信转换及火灾检测模块包括电源转换电路，所述电源转换电路分别与CAN通信电路、通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路、火灾检测电路、功率输出电路和MCU电路相连接，所述电源转换电路将整车铅酸蓄电池电压转换为通信转换及火灾检测模块工作的供电电压。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的一种电池状态监控及火灾检测系统，通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路与第一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与再下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，最后一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连接，电池状态监控及火灾检测系统各模块构成双向菊花链通信环路连接结构。电池状态监控模块电池状态采集电路通过导线与电芯极柱和温度传感器相连接，电池状态监控模块完成单体电压、温度等电池状态数据采集后，通过双向菊花链通信环路将数据传递给通信转换及火灾检测模块，利用双向菊花链通信环路的方式，构建了一种新的电池状态监控及火灾检测系统，能够有效降低系统成本、提高可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的系统连接示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示的一种电池状态监控及火灾检测系统，包括通信转换及火灾检测模块和电池状态监控模块，电池状态监控模块由所监控电池电压直接供电工作，所述通信转换及火灾检测模块包括MCU电路和菊花链通信电路，所述MCU电路与菊花链通信电路相连通，若干所述电池状态监控模块均包括菊花链通信电路和电池状态采集电路，所述电池状态采集电路通过导线连接有电芯极柱和温度传感器，相邻两个所述电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连通，第一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连通，最后一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连接，构成双向菊花链通信环路。
所述通信转换及火灾检测模块包括CAN通信电路，所述CAN通信电路与MCU电路相连通，所述CAN通信电路与外部BMS主控、从控或其他通信转换及火灾检测模块进行通信，将电池温度、电压等状态以及火灾检测结果传递给其他BMS功能模块。
所述通信转换及火灾检测模块包括火灾检测电路，所述火灾检测电路与MCU电路相连通，所述火灾检测电路连接有气体传感器和烟雾传感器，气体传感器和烟雾传感器用于检测电池箱内的气体和烟雾，并将检测数据传输给MCU电路，MCU电路接收到的单体电压、温度数据并结合火灾检测电路检测到的气体和烟雾传感器数据，与设定的特殊气体浓度值、电压变化量、温度设定值及变化量以及烟雾浓度等条件进行对比，判定电池箱内火灾情况及严重度。
所述通信转换及火灾检测模块包括功率输出电路，所述功率输出电路与MCU电路相连通，所述功率输出电路与灭火装置电连接，通信转换及火灾检测模块功率输出电路与模块MCU电路连接并由MCU电路进行输出控制，MCU电路判断发生火灾时，及时输出该功率输出电路，用于驱动外部灭火装置，防止火情蔓延。
所述通信转换及火灾检测模块包括电源转换电路，所述电源转换电路分别与CAN通信电路、通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路、火灾检测电路、功率输出电路和MCU电路相连接，所述电源转换电路将将车载12V或24V铅酸蓄电池电平转换为供通信转换及火灾检测模块内部各单元电路工作的稳定电平。
本实用新型的电池状态监控及火灾检测系统，通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路与第一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与再下一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连接，最后一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连接，电池状态监控及火灾检测系统各模块构成双向菊花链通信环路连接结构。电池状态监控模块电池状态采集电路通过导线与电芯极柱和温度传感器相连接，电池状态监控模块完成单体电压、温度等电池状态数据采集后，通过双向菊花链通信环路将数据传递给通信转换及火灾检测模块，利用双向菊花链通信环路的方式，构建了一种新的电池状态监控及火灾检测系统，能够有效降低系统成本、提高可靠性。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种电池状态监控及火灾检测系统，其特征在于：包括通信转换及火灾检测模块和电池状态监控模块，所述通信转换及火灾检测模块包括MCU电路和菊花链通信电路，所述MCU电路与菊花链通信电路相连通，若干所述电池状态监控模块均包括菊花链通信电路和电池状态采集电路，所述电池状态采集电路通过导线连接有电芯极柱和温度传感器，相邻两个所述电池状态监控模块中的菊花链通信电路相连通，第一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连通，最后一级电池状态监控模块中的菊花链通信电路与通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路相连接，构成双向菊花链通信环路。
2.如权利要求1所述的一种电池状态监控及火灾检测系统，其特征在于：所述通信转换及火灾检测模块包括CAN通信电路，所述CAN通信电路与MCU电路相连通，所述CAN通信电路与外部BMS主控、从控或其他通信转换及火灾检测模块进行通信。
3.如权利要求1所述的一种电池状态监控及火灾检测系统，其特征在于：所述通信转换及火灾检测模块包括火灾检测电路，所述火灾检测电路与MCU电路相连通，所述火灾检测电路连接有气体传感器和烟雾传感器。
4.如权利要求1所述的一种电池状态监控及火灾检测系统，其特征在于：所述通信转换及火灾检测模块包括功率输出电路，所述功率输出电路与MCU电路相连通，所述功率输出电路与灭火装置电连接。
5.如权利要求2或3或4所述的一种电池状态监控及火灾检测系统，其特征在于：所述通信转换及火灾检测模块包括电源转换电路，所述电源转换电路分别与CAN通信电路、通信转换及火灾检测模块中的菊花链通信电路、火灾检测电路、功率输出电路和MCU电路相连接，所述电源转换电路将整车铅酸蓄电池电压转换为通信转换及火灾检测模块工作的供电电压。
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| CN110401329A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-01 | 成都芯源系统有限公司 | 含菊花链架构的多相开关变换器及其故障保护方法 |
| CN110967634A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-04-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 温度检测电路和检测方法、电池管理系统 |
| CN114103726A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-01 | 联合汽车电子有限公司 | 电池管理系统及新能源交通工具 |
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