CN212062618U - 无线通讯的电池管理系统、动力电池系统、汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线通讯的电池管理系统、动力电池系统、汽车。其中，电池管理系统包括主控模块、至少一个单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器。主控模块、单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器均包括无线通讯单元。主控模块经由无线通讯单元分别与各模块的无线通讯单元通讯，以对各模块进行控制。单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器分别通过各自的所述无线通讯单元通讯连接。本方案各模块之间以无线通讯的方式进行信息交互，主控模块也以无线的方式向各模块发送控制信号，由此，可以减少连接线束长度，避免线束过多造成的接线复杂的问题，降低了电池管理系统的设计难度和成本。

Description

无线通讯的电池管理系统、动力电池系统、汽车

技术领域

本实用新型涉及电动车的电池管理系统领域，特别涉及一种无线通讯的电池管理系统、动力电池系统、汽车。

背景技术

随着新能源技术的发展以及新能源汽车的普及，动力电池在电动汽车以及储能等领域的运用越来越广泛。为了保证动力电池使用的安全可靠，在提高电芯本身安全性的条件下，一套可靠稳定的电池管理系统是必不可少的。

电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)是指通过技术手段检测电池包的单体电压、温度、总电压、电流等基本信息，并通过特定算法实现电池包的荷电状态(State of Charge，SOC)的估算，并通过故障报警的方式防止电池包出现过充电、过放电的情况，从而延长电池包的使用寿命。电池管理系统的管理能力很大程度决定了锂电池系统的可靠性、经济性、以及使用寿命。

在拓扑结构上，电池管理系统一般由主控模块和多个检测模块构成。目前的电池管理系统主控模块和检测模块之间都是通过CAN通讯或菊花链通讯这两种有线通讯方式进行数据交互。且CAN通讯需要在主控模块和检测模块上增加CAN收发芯片，菊花链通讯需要在主控模块和检测模块之间增加隔离变压器。此外，CAN通讯和菊花链通讯均需采用双绞线连接，增加了整个系统的线束制作难度。

电池管理系统的各模块之间均采用线束连接通讯的方式实现连接，使得系统中需要很多的线束，还会造成高低压线束之间信号的相互影响干扰，而且线束的投入成本比较高昂，使得在电池安装及售后服务的过程中存在很大的不便利性且安全得不到保障。并且，目前存在电池组中的电池模块为不标准模块，如果主控模块、检测模块之间均采用有线方式连接，那么，不同的电池模组对应的主控模块与检测模块之间的连接接口会不同，就会导致电池模组之间不可互换，通用性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中电池管理系统的各模块之间均采用线束连接通讯的方式实现连接，制作难度较大、成本较高的问题。本实用新型提供了一种无线通讯的电池管理系统、动力电池系统、汽车，能够降低电池管理系统的设计难度和设计成本。

为解决上述问题，本实用新型的实施方式公开了一种无线通讯的电池管理系统，包括：主控模块；至少一个单体检测模块，各所述单体检测模块分别与电池包的各电池模组连接，以采集各所述电池模组的能量信息；电流检测模块，所述电流检测模块与电池包的电流传感器连接，以采集所述电池包的总电流；总压检测模块，所述总压检测模块与所述电池包连接，以采集所述电池包的总电压；接触器控制器，所述接触器控制器与所述电池包的接触器连接，以控制所述接触器的断开或闭合；所述主控模块、所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器均包括无线通讯单元，所述主控模块经由所述主控模块的无线通讯单元分别与所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器的无线通讯单元通讯，以控制所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器；且所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器分别通过各自的所述无线通讯单元通讯连接。

采用上述方案，通过在主控模块、单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器内均增设无线通讯单元，各模块之间以无线通讯的方式进行信息交互，主控模块也以无线的方式向各模块发送控制信号，在电池管理系统设计的时候，无需考虑将各个硬件模块集成在一起，是否将各个模块集成的依据是根据各模块的实际设置位置。

根据本实用新型的另一具体实施方式，实用新型实施例公开的无线通讯的电池管理系统，所述主控模块还包括存储单元和控制单元，所述主控模块的所述控制单元分别与所述主控模块的所述存储单元和所述主控模块的所述无线通讯单元连接；所述主控模块的所述存储单元中存储有用于识别所述电池包的主识别码，以及分别用于识别所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器的从识别码；所述主控模块的所述控制单元根据所述主识别码与所述从识别码的匹配情况分别向所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器发送控制信息。

采用上述方案，无需在主控模块与其他模块之间设置连接线束，可以尽量减少连接线束长度，也避免了线束过多造成的接线复杂的问题，降低了电池管理系统的设计难度和设计成本。

根据本实用新型的另一具体实施方式，实用新型实施例公开的无线通讯的电池管理系统，所述单体检测模块还包括存储单元、控制单元和单体采样单元，所述单体检测模块的所述控制单元分别与所述单体检测模块的所述存储单元、所述单体检测模块的所述无线通讯单元、所述单体采样单元连接；所述单体检测模块的所述存储单元中存储有用于识别所述单体检测模块的所述从识别码；所述单体检测模块的所述控制单元根据所述单体检测模块的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述单体采样单元采集所述电池包的能量信息，并将所述能量信息通过所述单体检测模块的所述无线通讯单元发出。

采用上述方案，无需在单体检测模块与其他模块之间设置连接线束，可以尽量减少连接线束长度，也避免了线束过多造成的接线复杂的问题，降低了电池管理系统的设计难度和设计成本。

根据本实用新型的另一具体实施方式，实用新型实施例公开的无线通讯的电池管理系统，所述电流检测模块还包括控制单元、存储单元和电流采样单元，所述电流检测模块的所述控制单元分别与所述电流检测模块的所述存储单元、所述电流检测模块的所述无线通讯单元和所述电流采样单元连接；所述电流检测模块的存储单元中存储有用于识别所述电流检测模块的所述从识别码；所述电流检测模块的所述控制单元根据所述电流检测模块的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述电流采样单元采集所述电池包的总电流，并将所述总电流的信息通过所述电流检测模块的所述无线通讯单元发出；并且，所述总压检测模块还包括控制单元、存储单元和总压采样单元，所述总压检测模块的所述控制单元分别与所述总压检测模块的所述存储单元、所述总压检测模块的所述无线通讯单元和所述总压采样单元连接；所述总压检测模块的存储单元中存储有用于识别所述总压检测模块的所述从识别码；所述总压检测模块的所述控制单元根据所述总压检测模块的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述总压采样单元采集所述电池包的总电压，并将所述总电压通过所述总压检测模块的所述无线通讯单元发出。

采用上述方案，无需在电流检测模块、总压检测模块与其他模块之间设置连接线束，可以尽量减少连接线束长度，也避免了线束过多造成的接线复杂的问题，降低了电池管理系统的设计难度和设计成本。

根据本实用新型的另一具体实施方式，实用新型实施例公开的无线通讯的电池管理系统，所述接触器控制器还包括存储单元、控制单元、状态检测电路和输出控制电路，所述接触器控制器的所述控制单元分别与所述接触器控制器的存储单元、所述接触器控制器的无线通讯单元、所述状态检测电路和所述输出控制电路连接；所述接触器控制器的所述存储单元中存储有用于识别所述接触器控制器的所述从识别码；所述接触器控制器的所述控制单元根据所述接触器控制器的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述状态检测电路检测所述接触器的状态信息，和/或控制所述输出控制电路控制所述接触器的断开或闭合，并将所述接触器的状态信息通过所述接触器控制器的所述无线通讯单元发出。

采用上述方案，无需在接触器控制器与其他模块之间设置连接线束，可以尽量减少连接线束长度，也避免了线束过多造成的接线复杂的问题，降低了电池管理系统的设计难度和设计成本。

根据本实用新型的另一具体实施方式，实用新型实施例公开的无线通讯的电池管理系统，所述主控模块、所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器的无线通讯单元包括天线，且所述主控模块的所述无线通讯单元包括主天线和备用天线，所述主控模块同一时刻采用主天线或从天线进行通讯。

采用上述方案，通过设置主天线和从天线，当一根天线出现故障或其他影响通讯的情况时，可以及时切换到另一根天线进行工作，提高了系统的可靠性。

根据本实用新型的另一具体实施方式，实用新型实施例公开的无线通讯的电池管理系统，所述主控模块、所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器之间通过无线局域网、蓝牙、低速短距离传输的无线网上协议或区块链的物联网底层协议中的任意一种进行通讯。

采用上述方案，各模块之间可通过无线局域网、蓝牙、低速短距离传输的无线网上协议或区块链的物联网底层协议中的任意一种进行通讯，适用性更广。

根据本实用新型的另一具体实施方式，实用新型实施例公开的无线通讯的电池管理系统，所述主控模块还控制所述总压检测模块按预设时间周期采集所述电池包的电压异常信息，并根据所述电压异常信息控制所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器休眠。

采用上述方案，当总压检测模块检测到电池包的电压异常信息之后，会将该异常信息发送至主控模块。主控模块会向单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器发送休眠指令，控制单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器进入休眠状态，以防电池包的电压异常对单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器产生影响。

本实用新型的实施方式还公开了一种无线通讯的动力电池系统，包括至少一个电池包和如上任意实施方式所描述的无线通讯的电池管理系统，各所述电池包通过各主控模块的无线通讯单元通讯。

本实用新型的实施方式还公开了一种汽车，包括如上所述的无线通讯的动力电池系统；所述无线通讯的动力电池系统的电池管理系统与所述汽车的整车控制器连接成为域控制器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在主控模块、单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器内均增设无线通讯单元，各模块之间以无线通讯的方式进行信息交互，主控模块也以无线的方式向各模块发送控制信号，在电池管理系统设计的时候，无需考虑将各个硬件模块集成在一起，是否将各个模块集成的依据是根据各模块的实际设置位置。由此，可以尽量减少连接线束长度，也避免了线束过多造成的接线复杂的问题，降低了电池管理系统的设计难度和设计成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的主控模块的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的单体检测模块的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的电流检测模块的电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的总压检测模块的电路结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的接触器控制器的电路结构示意图。

附图标记说明：

1.主控模块；11.无线通讯单元；12.存储单元；13.控制单元；2.电池模组；3.电流传感器；41.主正接触器；42.预充接触器；43.主负接触器；44.充电接触器；5.单体检测模块； 51.无线通讯单元；52.存储单元；53.控制单元；54.单体采样单元；6.电流检测模块；61. 无线通讯单元；62.控制单元；63.存储单元；64.电流采样单元；7.总压检测模块；71.无线通讯单元；72.控制单元；73.存储单元；74.总压采样单元；8.接触器控制器；81.无线通讯单元；82.存储单元；83.控制单元；84.状态检测电路；85.输出控制电路。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

为解决现有技术中电池管理系统的各模块之间均采用线束连接通讯的方式实现连接，制作难度较大、成本较高的问题，本实用新型的实施方式公开了一种无线通讯的电池管理系统，具体地，参考图1至图6。本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统包括：主控模块1、至少一个单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8。

首先，参考图2示出的本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的主控模块的电路结构示意图，对主控模块1进行描述。

本实施例中，主控模块1包括有无线通讯单元11，该无线通讯单元11能够与其他模块的无线通讯单元进行数据传输。

优选的，本实施例中，主控模块1的无线通讯单元11包括主天线和备用天线，主控模块1同一时刻采用主天线或从天线进行通讯。

具体地，在一般的情况下，默认采用主天线进行通讯工作，当主控模块1的主天线出现故障或者通讯信号较弱时，采用备用的从天线代替主天线进行通讯。

当然，使用者可以通过远程控制的方式，手动设置或选择采用主天线还是从天线进行通讯。本实施例对此不做具体限定。

本实施例通过设置主天线和从天线，当一根天线出现故障或其他影响通讯的情况时，可以及时切换到另一根天线进行工作，提高了系统的可靠性。

本实施例中，主控模块1还包括存储单元12和控制单元13，主控模块1的控制单元13分别与主控模块1的存储单元12和主控模块1的无线通讯单元11连接。

也就是说，主控模块1的控制单元13需要分别与主控模块1的存储单元12和无线通讯单元11连接，以对主控模块1的存储单元12和无线通讯单元11进行控制。具体地连接方式为电连接。

需要理解的是，本实施例中，主控模块1的存储单元12中存储有用于识别电池包的主识别码，以及分别用于识别单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8的从识别码。

具体地，识别码是用于标示、区分物体的代码。本实施例中，每一个模块都具有与其对应的识别码，且仅代表其本身。此外，识别码在出厂时就已经存储在每个模块的存储单元内部了。而本实施例中主控模块1的存储单元12中的主识别码，是为了标示特定的电池包的识别码。

主控模块1的控制单元13根据主识别码与从识别码的匹配情况分别向单体检测模块 5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8发送控制信息。

也就是说，同一电池包中，主控模块1与单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8的识别码都是能够相互匹配的。只有当主识别码和从识别码匹配成功，主控模块11才能够向各模块发送控制信息；且只有当各模块之间的从识别码匹配成功，各模块之间才能够通过无线通讯单元传输信息。当识别码不匹配时，各模块还会将异常的信息通过无线通讯单元发送至主控模块1。

具体地，当主控模块1的主识别码与单体检测单元5的从识别码相匹配时，主控模块1向单体检测单元5发送采集各电池模组2的能量信息的控制信息。

当主控模块1的主识别码与电流检测模块6的从识别码相匹配时，主控模块1向电流检测模块6发送采集电池包的总电流的控制信息。

当主控模块1的主识别码与总压检测单元7的从识别码相匹配时，主控模块1向总压检测模块7发送采集电池包的总电压的控制信息。

当主控模块1的主识别码与接触器控制器8的从识别码相匹配时，主控模块1向接触器控制器8发送控制接触器断开或闭合的控制信息。

当系统下电时，主控模块1先收到来自外部的下电指令，然后通过无线通讯单元11发送下电指令给其他模块，以控制其他从控模块下电。

需要说明的是，本实施例中，除了主控模块1之外，单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8也均包括无线通讯单元。主控模块1经由主控模块 1的无线通讯单元11分别与单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8的无线通讯单元通讯，以控制单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块 7和接触器控制器8。且单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8分别通过各自的无线通讯单元通讯连接。

需要注意的是，图1中仅仅示出了主控模块1与单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8之间无线通讯连接的情况，事实上，单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8的任意两者直接均可以无线通讯连接，本实施例在附图中不详细体现出来。

还需要说明的是，本实施例提供的电池管理系统，在工作时首先给主控模块1上电，主控模块1上电初始化后，控制其他模块上电。

接下来，参考图3示出的本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的单体检测模块的电路结构示意图，对单体检测模块5进行描述。

本实施例中，无线通讯的电池管理系统包括至少一个单体检测模块5，各单体检测模块5分别与电池包的各电池模组2连接，以采集各电池模组2的能量信息。

也就是说，一个电池包会包括多个电池模组2，单体检测模块5用于检测每一个电池模组2的能量信息。本实施例中，仅仅是示意性的示出了三个电池模组2和与电池模组2对应的三个单体检测模块5。事实上，本实用新型的其他实施方式中，还可以包括四个、五个甚至更多电池模组2和单体检测模块5。

具体地，单体检测模块5包括无线通讯单元51，该无线通讯单元51用于和其他模块的无线通讯单元进行数据传输。

优选的，本实施例中，单体检测模块5的无线通讯单元51包括天线。

本实施例中，单体检测模块5还包括存储单元52、控制单元53和单体采样单元54，单体检测模块5的控制单元53分别与单体检测模块5的存储单元52、单体检测模块5 的无线通讯单元51、单体采样单元54连接。

具体地，单体检测模块5的存储单元52中存储有用于识别单体检测模块5的从识别码。单体检测模块5的控制单元53根据单体检测模块5的从识别码与主识别码的匹配情况控制单体采样单元54采集电池包的能量信息，并将能量信息通过单体检测模块5的无线通讯单元51发出。

具体地，当单体检测模块5的从识别码与主控模块1的主识别码匹配成功，单体检测模块5的控制单元53控制单体采样单元5采集电池包的能量信息。当单体检测模块5 的从识别码与主控模块1的主识别码匹配不成功，则单体检测模块5通过无线通讯单元 51向主控模块1发送采集异常的信号。

接下来，参考图4示出的本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的电流检测模块的电路结构示意图，对电流检测模块6进行描述。

本实施例中，电流检测模块6与电池包的电流传感器3连接，以采集电池包的总电流。

具体地，电流检测模块6包括无线通讯单元61，该电流检测模块6的无线通讯单元61能够与其他模块的无线通讯单元进行数据传输。

优选的，本实施例中，电流检测模块6的无线通讯单元61为天线。

且本实施例中，电流检测模块6还包括控制单元62、存储单元63和电流采样单元64，电流检测模块6的控制单元62分别与电流检测模块6的存储单元63、电流检测模块 6的无线通讯单元61和电流采样单元64连接。

需要说明的是，电流检测模块6的控制单元62分别与电流检测模块6的存储单元63、电流检测模块6的无线通讯单元61和电流采样单元64连接的方式为电连接。

具体地，电流检测模块6的存储单元63中存储有用于识别电流检测模块6的从识别码。电流检测模块6的控制单元62根据电流检测模块6的从识别码与主识别码的匹配情况控制电流采样单元64采集电池包的总电流，并将总电流的信息通过电流检测模块6的无线通讯单元61发出。

具体地，当电流检测模块6的从识别码与主控模块1的主识别码匹配成功，电流检测模块6的控制单元62控制电流检测模块6采集电池包的总电流。当电流检测模块6的从识别码与主控模块1的主识别码匹配不成功，则电流检测模块6通过无线通讯单元61 向主控模块1发送采集异常的信号。

接下来，参考图5示出的本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的总压检测模块的电路结构示意图，对总压检测模块7进行描述。

本实施例中，总压检测模块7与电池包连接，以采集电池包的总电压。

具体地，总压检测模块7包括无线通讯单元71。总压检测模块7的无线通讯单元71用于和其他模块的无线通讯单元进行数据传输。

优选的，本实施例中，总压检测模块7的无线通讯单元71为天线。

总压检测模块7还包括控制单元72、存储单元73和总压采样单元74，总压检测模块7的控制单元72分别与总压检测模块7的存储单元73、总压检测模块7的无线通讯单元71和总压采样单元74连接。

本实施例中，总压检测模块7的控制单元72分别与总压检测模块7的存储单元73、总压检测模块7的无线通讯单元71和总压采样单元74连接的方式为电连接。

需要说明的是，总压检测模块7的存储单元73中存储有用于识别总压检测模块7的从识别码。总压检测模块7的控制单元72根据总压检测模块7的从识别码与主识别码的匹配情况控制总压采样单元74采集电池包的总电压，并将总电压通过总压检测模块7的无线通讯单元71发出。

具体地，当总压检测模块7的从识别码与主控模块1的主识别码匹配成功，总压检测模块7的控制单元72控制总压检测模块7采集电池包的总电压。当总压检测模块7的从识别码与主控模块1的主识别码匹配不成功，则总压检测模块7通过无线通讯单元71 向主控模块1发送采集异常的信号。

优选的，本实施例中，主控模块1还控制总压检测模块7按预设时间周期采集电池包的电压异常信息，并根据电压异常信息控制单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8休眠。

具体地，本实施例对预设时间周期的长度不做具体限定，可以是1至60秒，甚至可以长达几分钟。而电池包的电压异常信息包括电池包馈电、电量激增等，当总压检测模块7检测到电池包的电压异常信息之后，会将该异常信息发送至主控模块1。主控模块1 会向单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8发送休眠指令，控制单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8进入休眠状态，以防电池包的电压异常对单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8产生影响。

接下来，参考图6示出的本实用新型实施例提供的无线通讯的电池管理系统的接触器控制器的电路结构示意图，对接触器控制器8进行描述。

本实施例中，接触器控制器8与电池包的接触器连接，以控制接触器的断开或闭合。且本实施例中的接触器主要用于控制无线通讯的电池管理系统的放电上电、放电下电、充电上电和充电下电。

具体地，参考图1，接触器包括但不限于主正接触器41、预充接触器42、主负接触器43和充电接触器44，且优选每一个接触器都会对应一个接触器控制器8，当然，也可以是一个接触器控制器8控制两个或多个物理位置接近的接触器。

本实施例中，通过设置一个接触器控制器8控制两个或多个物理位置接近的接触器，能够减少接触器控制器8的数量，从而降低成本。

具体地，系统放电上电(行车)过程为：首先闭合主负接触器43，延迟一定时间后后闭合预充接触器42，当总压检测模块7检测到预充接触器42后端电压达到电池端电压的80％至100％的范围时，优选90％，开始闭合主正接触器41，延迟一定时间后断开预充接触器42，完成上电过程。

系统放电下电(行车)过程：首先断开主正接触器41，延迟一定时间后断开主负接触器43，完成下电过程。

系统充电上电过程：首先闭合主负接触器43，延迟一定时间后后闭合充电接触器44，延迟一定时间后闭合预充接触器42，当总压检测模块7检测到预充接触器42后端电压达到电池端电压的80％至100％的范围时，优选90％，开始闭合主正接触器41，延迟一定时间后断开预充接触器42，完成充电上电过程。

系统充电下电过程：首先断开充电接触器44，延迟一定时间后断开主正接触器41，延迟一定时间后断开主负接触器43，完成充电下电过程。

其中，预充接触器42用于防止上电过程中直接闭合主正接触器41导致接触器粘连及其他电路器件的损害，主正接触器41用于控制电池包充电正极和放电正极的接入或断开；主负接触器43用于控制电池包充电负极和放电负极的接入或断开；充电接触器44 用于控制充电正极的接入或断开并保护充电接口位置的电气安全。

本实施例中的接触器控制器8也包括有无线通讯单元81，接触器控制器8的无线通讯单元81用于和其他模块的无线通讯单元进行数据传输。

优选的，本实施例中，接触器控制器8的无线通讯单元81为天线。

本实施例中，接触器控制器8还包括存储单元82、控制单元83、状态检测电路84 和输出控制电路85。

其中，状态检测电路84用于检测各个接触器的状态信息，输出控制电路85用于控制各个接触器的断开或者闭合。

具体地，本实施例中，接触器控制器8的控制单元83分别与接触器控制器8的存储单元82、接触器控制器8的无线通讯单元81、状态检测电路84和输出控制电路85连接。且接触器控制器8的控制单元83分别与接触器控制器8的存储单元82、接触器控制器8 的无线通讯单元81、状态检测电路84和输出控制电路85连接的方式为电连接。

需要说明的是，接触器控制器8的存储单元82中存储有用于识别接触器控制器8的从识别码。接触器控制器8的控制单元83根据接触器控制器8的从识别码与主识别码的匹配情况控制状态检测电路84检测接触器的状态信息，和/或控制输出控制电路85控制接触器的断开或闭合，并将接触器的状态信息通过接触器控制器8的无线通讯单元81发出。

具体地，当接触器控制器8的从识别码与主控模块1的主识别码匹配成功，接触器控制器8的控制单元83控制接触器控制器8采集电池包的总电压。当接触器控制器8的从识别码与主控模块1的主识别码匹配不成功，则接触器控制器8通过无线通讯单元81 向主控模块1发送采集异常的信号。

具体地，本实施例中，接触器的状态信息包括接触器处于断开状态或者接触器处于闭合状态。

还需要说明的是，本实施例中，主控模块1、单体检测模块5、电流检测模块6、总压检测模块7和接触器控制器8之间通过无线局域网、蓝牙、低速短距离传输的无线网上协议或区块链的物联网底层协议中的任意一种进行通讯。

需要说明的是，本实施例中，各硬件模块可采用现有技术中已知的模块。主控模块1 的型号为MD-WMC01-20,单体检测模块5的型号为MD-WLECU01-20，电流检测模块6 的型号为MD-WCURRD01-20，总压检测模块7的型号为MD-WHVD01-20，接触器控制器8的型号为MD-WRLC01-20，各个模块中存储单元的型号为MD-MEM01，各个模块的控制单元的型号为MD-CU01，各个模块中无线通讯单元的型号为MD-WCOMM01，当然，本领域技术人员还可以根据实际需要选择其他型号的硬件模块，本实施例对此不做具体限定。

本实用新型通过在主控模块、单体检测模块、电流检测模块、总压检测模块和接触器控制器内均增设无线通讯单元，各模块之间以无线通讯的方式进行信息交互，主控模块也以无线的方式向各模块发送控制信号，在电池管理系统设计的时候，无需考虑将各个硬件模块集成在一起，是否将各个模块集成的依据是根据各模块的实际设置位置。由此，可以尽量减少连接线束长度，也避免了线束过多造成的接线复杂的问题，降低了电池管理系统的设计难度和设计成本。

基于上述无线通讯的电池管理系统，本实用新型的实施方式还提供一种无线通讯的动力电池系统，包括至少一个电池包和如上实施方式所描述的无线通讯的电池管理系统，各电池包通过各主控模块的无线通讯单元通讯。此外，各电池包还可以通过主控模块的无线通讯单元与具备无线通讯单元的整车控制器及充电机等整车控制单元进行数据通讯。本实施例中的整车控制单元具体可以参考现有技术，本实施例对此不做具体限定。

本实用新型的实施方式还公开了一种汽车，包括如上的无线通讯的动力电池系统；无线通讯的动力电池系统的电池管理系统与汽车的整车控制器连接成为域控制器。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线通讯的电池管理系统，其特征在于，包括：

主控模块；

至少一个单体检测模块，各所述单体检测模块分别与电池包的各电池模组连接，以采集各所述电池模组的能量信息；

电流检测模块，所述电流检测模块与电池包的电流传感器连接，以采集所述电池包的总电流；

总压检测模块，所述总压检测模块与所述电池包连接，以采集所述电池包的总电压；

接触器控制器，所述接触器控制器与所述电池包的接触器连接，以控制所述接触器的断开或闭合；

所述主控模块、所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器均包括无线通讯单元，所述主控模块经由所述主控模块的无线通讯单元分别与所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器的无线通讯单元通讯，以控制所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器；且所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器分别通过各自的所述无线通讯单元通讯连接。

2.如权利要求1所述的无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述主控模块还包括存储单元和控制单元，所述主控模块的所述控制单元分别与所述主控模块的所述存储单元和所述主控模块的所述无线通讯单元连接；

所述主控模块的所述存储单元中存储有用于识别所述电池包的主识别码，以及分别用于识别所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器的从识别码；

所述主控模块的所述控制单元根据所述主识别码与所述从识别码的匹配情况分别向所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器发送控制信息。

3.如权利要求2所述的无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述单体检测模块还包括存储单元、控制单元和单体采样单元，所述单体检测模块的所述控制单元分别与所述单体检测模块的所述存储单元、所述单体检测模块的所述无线通讯单元、所述单体采样单元连接；

所述单体检测模块的所述存储单元中存储有用于识别所述单体检测模块的所述从识别码；

所述单体检测模块的所述控制单元根据所述单体检测模块的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述单体采样单元采集所述电池包的能量信息，并将所述能量信息通过所述单体检测模块的所述无线通讯单元发出。

4.如权利要求2所述的无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述电流检测模块还包括控制单元、存储单元和电流采样单元，所述电流检测模块的所述控制单元分别与所述电流检测模块的所述存储单元、所述电流检测模块的所述无线通讯单元和所述电流采样单元连接；

所述电流检测模块的存储单元中存储有用于识别所述电流检测模块的所述从识别码；

所述电流检测模块的所述控制单元根据所述电流检测模块的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述电流采样单元采集所述电池包的总电流，并将所述总电流的信息通过所述电流检测模块的所述无线通讯单元发出；并且，

所述总压检测模块还包括控制单元、存储单元和总压采样单元，所述总压检测模块的所述控制单元分别与所述总压检测模块的所述存储单元、所述总压检测模块的所述无线通讯单元和所述总压采样单元连接；

所述总压检测模块的存储单元中存储有用于识别所述总压检测模块的所述从识别码；

所述总压检测模块的所述控制单元根据所述总压检测模块的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述总压采样单元采集所述电池包的总电压，并将所述总电压通过所述总压检测模块的所述无线通讯单元发出。

5.如权利要求2所述的无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述接触器控制器还包括存储单元、控制单元、状态检测电路和输出控制电路，所述接触器控制器的所述控制单元分别与所述接触器控制器的存储单元、所述接触器控制器的无线通讯单元、所述状态检测电路和所述输出控制电路连接；

所述接触器控制器的所述存储单元中存储有用于识别所述接触器控制器的所述从识别码；

所述接触器控制器的所述控制单元根据所述接触器控制器的所述从识别码与所述主识别码的匹配情况控制所述状态检测电路检测所述接触器的状态信息，和/或控制所述输出控制电路控制所述接触器的断开或闭合，并将所述接触器的状态信息通过所述接触器控制器的所述无线通讯单元发出。

6.如权利要求1-5任一项所述的无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述主控模块、所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器的无线通讯单元包括天线，且所述主控模块的所述无线通讯单元包括主天线和备用天线，所述主控模块同一时刻采用主天线或从天线进行通讯。

7.如权利要求6所述的无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述主控模块、所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器之间通过无线局域网、蓝牙、低速短距离传输的无线网上协议或区块链的物联网底层协议中的任意一种进行通讯。

8.如权利要求1-5任一项所述的无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述主控模块还控制所述总压检测模块按预设时间周期采集所述电池包的电压异常信息，并根据所述电压异常信息控制所述单体检测模块、所述电流检测模块、所述总压检测模块和所述接触器控制器休眠。

9.一种无线通讯的动力电池系统，其特征在于，包括至少一个电池包和如权利要求1-8任意一项所述的无线通讯的电池管理系统，各所述电池包通过各主控模块的无线通讯单元通讯。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的无线通讯的动力电池系统；

所述无线通讯的动力电池系统的电池管理系统与所述汽车的整车控制器连接成为域控制器。

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