CN216269688U - 一种电池管理系统及其电动车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锂电池电动车领域,具体涉及一种电池管理系统及其电动车;所述电池管理系统包括,电源单元、加速度计单元以及电池管理单元,所述电池管理单元与加速度计单元连接以获取电动车运行状态数据,并根据电动车运行状态数据对电动车进行供电控制;本实用新型通过将加速度计单元直接与电池管理单元连接,有效提高了信号传输的可靠性;由于电池管理系统需要控制的部分较少,可有效减少响应时间,提高行车安全性;所述加速度计单元自身功耗低并且可直接通过电池管理系统内部供电,无需另外设置常备电源,有效减少了系统功耗,通过多路供电电源配合为不同状态下的加速度计单元和电池管理单元供电,进一步降低了系统功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池电动车领域,具体涉及一种电池管理系统及其电动车。
背景技术
现有锂电池电动自行车中的电池管理系统仅能保护锂电池安全,防止锂电池过充和过放,起不了其他作用,功能过于单一。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种电池管理系统及其管理方法,克服了现有技术中电池管理系统功能单一的缺陷。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种电池管理系统,应用于电动车中,其优选方案在于:所述电池管理系统包括,
电源单元,所述电源单元用于为电动车以及电池管理系统供电;
加速度计单元,所述加速度计单元与电源单元连接获取电能并检测电动车的运行状态;
电池管理单元,所述电池管理单元与电源单元连接获取电能,所述电池管理单元与加速度计单元连接以获取电动车运行状态数据,并根据电动车运行状态数据对电动车进行供电控制。
其中,较佳方案为:所述电源单元包括第一供电电路、第二供电电路以及第三供电电路,所述第一供电电路与电池管理单元连接,并在电池管理单元处于上电复位和休眠状态时为电池管理单元供电,所述第二供电电路分别与电池管理单元和加速度计单元连接,并在电池管理单元处于运行状态时为电池管理单元和加速度计单元供电,所述第三供电电路与加速度计单元连接,并在电池管理单元处于上电复位、休眠或掉电状态时为加速度计单元供电。
其中,较佳方案为:所述第一供电电路包括第一切换开关和与电池管理单元连接的第一电源模块;所述第二供电电路包括第二切换开关以及分别与电池管理单元和加速度计单元连接的DC/DC模块;所述第三供电电路包括第三切换开关和与加速度计单元连接的第二电源模块,所述第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关均与电源单元连接。
其中,较佳方案为:所述DC/DC模块的供电电压大于第二电源模块的供电电压。
其中,较佳方案为:所述加速度计单元为FXLS8964AF加速度计,所述FXLS8964AF加速度计的BT_MODE引脚与电池管理单元的I/O口连接,以对FXLS8964AF加速度计进行默认工作模式和运动检测模式的切换;所述FXLS8964AF加速度计的BOOT_OUT/EXT_TRIG引脚与电池管理单元连接,用于输出FXLS8964AF加速度计模式转换成功的信号。
其中,较佳方案为:所述FXLS8964AF加速度计的VDD引脚分别与电动车VDD、第二供电电路以及第三供电电路连接,以实现FXLS8964AF加速度计在不同模式下的供电。
其中,较佳方案为:所述FXLS8964AF加速度计的SPI_DATA引脚与电池管理单元的SPI_MOSI引脚连接,以进行SPI协议通讯。
其中,较佳方案为:所述FXLS8964AF加速度计的SPI_SCLK引脚与电池管理单元的SPI_SCLK引脚连接,用于SPI协议通讯的时钟输入,所述FXLS8964AF加速度计的SPI_CS/WAKE_UP引脚与电池管理单元的SPI_NSS引脚,用于SPI协议通讯的片选信号输入。
其中,较佳方案为:所述FXLS8964AF加速度计的MOT_DET引脚与电池管理单元的中断引脚连接,所述MOT_DET引脚能够在加速度计单元检测到电动车运动时输出脉冲信号,以激活或唤醒电池管理单元。
为解决现有技术存在的问题,本实用新型还提供一种电动车,其优选方案在于:所述电动车包括如上所述的电池管理系统、本体以及主控器,所述电池管理系统和所述主控器均设置在所述本体上,所述电池管理系统与主控器电连接。
本实用新型的有益效果在于,与现有技术相比,本实用新型通过将加速度计单元直接设置在电池管理系统中,使得加速度计单元直接与电池管理单元进行通讯配合,信号数据无需通过主控器进行“转达”,有效提高了加速度计单元和电池管理单元之间信号传输的可靠性;进一步地,通过将加速度计单元设置在电池管理系统中,由于电池管理系统需要控制的部分较少,可有效减少响应时间,进而提高行车安全性;进一步地,通过将加速度计单元设置在电池管理系统中,所述加速度计单元可直接通过电池管理系统内部供电,无需另外设置常备电源,有效减少了系统功耗。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型中的一种电池管理系统的系统框图;
图2是本实用新型中的一种电池管理系统的电路示意图;
图3是本实用新型中的电源单元的系统框图;
图4是本实用新型中的电源单元的电路示意图;
图5是本实用新型中的第三供电电路的电路示意图;
图6是本实用新型中的加速度计单元的电路示意图;
图7是本实用新型中的第一供电电路的局部电路示意图。
具体实施方式
现结合附图,对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图1和图2所示,本实用新型提供一种电池管理系统的最佳实施例。
一种电池管理系统,应用于电动车中,参考图1,所述电池管理系统包括,电源单元1,所述电源单元1用于为电动车5以及电池管理系统供电;
加速度计单元2,所述加速度计单元2与电源单元1连接获取电能并检测电动车的运行状态;
电池管理单元3,所述电池管理单元3与电源单元1连接获取电能,所述电池管理单元3与加速度计单元2连接以获取电动车运行状态数据,并根据电动车运行状态数据对电动车进行供电控制。
具体的,并参考图1和图2,所述电源单元1包括电池包10,所述电池包10的正极和负极分别与电动车主控板的正极和负极连接,并为电动车提供电能。所述加速度计单元2与所述电源单元1连接以获取电能,所述加速度计单元2能够对电动车进行XYZ轴运动加速度的检测以及XYZ轴倾角的检测,以得到整车的运动状态。所述电池管理单元3包括控制模块和电池检测模块,所述控制模块与电池检测模块连接并通过IIC通讯协议进行通讯,所述电池检测模块与电源单元1连接并对电池进行监控,所述控制模块能够通过CAN线与电动车之间进行信息交互并对电动车进行供电控制;所述控制模块还与加速度计单元2连接以获取加速度计单元2所检测到的电动车的运动状态,并根据电动车的当前运动状态对电动车进行供电控制。
在本实施例中,所述控制模块主要采用STM32F072C8T6主控芯片,所述电池检测模块主要采用AFEBQ76940芯片,需要说明的是,所述控制模块和所述电池检测模块还可以选用其他型号的具有同样功能的芯片。
其中,通过将加速度计单元2设置在电池管理系统中,使得加速度计单元2直接与电池管理单元3进行通讯配合,信号数据无需通过主控器进行“转达”,有效提高了加速度计单元2和电池管理单元3之间信号传输的可靠性;进一步地,通过将加速度计单元2设置在电池管理系统中,由于电池管理系统需要控制的部分较少,可有效减少响应时间,进而提高行车安全性;进一步地,通过将加速度计单元2设置在电池管理系统中,所述加速度计单元2可直接通过电池管理系统内部供电,无需另外设置备用电源,有效减少了系统功耗。
如图3和图4所示,本实用新型提供电源单元的最佳实施例。
参考图3,所述电源单元1包括第一供电电路11、第二供电电路12以及第三供电电路13,所述第一供电电路11与电池管理单元3连接,并在电池管理单元3处于上电复位和休眠状态时为电池管理单元3供电,所述第二供电电路12分别与电池管理单元3和加速度计单元2连接,并在电池管理单元3处于运行状态时为电池管理单元3和加速度计单元2供电,所述第三供电电路13与加速度计单元2连接,并在电池管理单元3处于上电复位、休眠或掉电状态时为加速度计单元2供电。
具体的,并参考图3和图4,所述第一供电电路11包括第一切换开关SW1和第一电源模块LDO1;所述第二供电电路12包括第二切换开关SW2和DC/DC模块;所述第三供电电路13包括第三切换开关SW3和第二电源模块LDO2,所述第一切换开关SW1、第二切换开关SW2和第三切换开关SW3均与电源单元1连接;进一步地,所述第一电源模块LDO1与电池管理单元3之间还设置有第三电源模块LDO3,所述DC/DC模块与第三电源模块LDO3之间还设置有第一二极管D1,所述DC/DC模块与加速度计单元2之间还设置有第四电源模块LDO4,所述第二电源模块LDO2与加速度计单元2之间还设置有二极管D2,所述第四电源模块LDO4与加速度计单元2之间还设置有二极管D3。其中,所述第一供电电路11提供12V电压,供电电流较小,一般仅提供几十微安的电流,所述第一切换开关SW1是用于控制该路电源通断的电路,所述第一切换开关SW1由四个信号同时控制,分别为电池管理单元3的MCU_power2、充电激活信号、电动车钥匙信号和加速度计的MOT_DET信号,四个信号的逻辑为或逻辑,仅一路是高电平就可控制该路电源上电工作,当电池管理单元3处于上电复位和休眠状态时,第一切换开关SW1导通,电流经过第一电源模块LDO1后并通过第三电源模块LDO3为电池管理单元3供电;所述第二供电电路12提供13V的供电电压,当电池管理单元3处于运行状态时,第二供电电路12提供13V供电电压,并通过第一二极管转换进入第三电源模块LDO3,再经第三电源模块LDO3为电池管理单元3供电,由于第一二极管的转换作用,当第二供电电路12开启后,第一供电电路11就不再给电池管理单元3供电了,第二切换开关SW2由电池管理单元3的MCU_Power1控制通断,电池管理单元3只在运动检测模式下才能闭合第二切换开关SW2;第三切换开关SW3与第二电源模块LDO2是专给加速度计单元2在电池管理单元3上电复位、休眠或掉电状态下供电的电源,其只需要提供最大几十微安的电流。第三切换开关SW3是常闭开关,而第一切换开关SW1和第二切换开关SW2都是常开开关。在加速度计单元2进行工作模式转换时,电池管理单元3的MCU_Power3可以控制第三切换开关SW3断开。
其中,所述电池管理单元3的MCU_Power1和MCU_Power2均能够通过电池管理单元3的普通I/O口来实现。
其中,并参考图4,经所述第四电源模块LDO4供给加速度计单元2的电压为+3.3VA,经所述第二电源模块LDO2供给加速度计单元2的电压为+3.3VB,在+3.3VA和+3.3VB电源设计时,一定要设计成+3.3VA大于+3.3VB,大于几百毫伏就可以了。这样做是为了在电池管理单元3在运行模式时,加速度计单元2采用+3.3VA来供电,同时关闭第二电源模块LDO2,以提高系统的电源利用效率;另外,在第一电源模块SW1的四路控制信号中,当MCU_Power2高电平时,不会消耗+3.3VB上的电。
其中,通过为加速度计单元设计两套不同的供电电路,在电池管理系统运行状态下,通过第二供电电路为加速度计单元供电,当电池管理系统在非运行状态下,通过第三供电电路为加速度计单元供电,并且两路电源可以自动切换,使得加速度计单元能够运行在电池管理系统在非运行状态,这样一来,如果检测到电动车要是没有开启的情况下电动车出现了移动,可以通过加速度计单元的运动检测信号来激活电池管理系统,以使得电池管理系统进入运行状态,可有效减少盗车风险。
进一步地,并参考图5,本实用新型提供第三供电电路的供电电路图。
具体的,并参考图3和图6,第三供电电路13为加速度计单元2的独立供电电路,该电路中的Q2、Q5和Q6组成了第三切换开关SW3开关电路的核心部分,Q2的通断,由MCU_Power3来控制,MCU_Power3来自于电池管理单元3的普通I/O口。当MCU_Power3高电平时,Q5和Q6导通,这导致Q2 GS端无电压差,Q2断开,第二电源模块LDO2关断;当MCU_Power3低电平或高阻时,Q5和Q6关断,这导致Q2 GS端有电压差,Q2导通,第二电源模块LDO2开启。因降低第三切换开关SW3功耗的考虑,R12、R14、R15、R16和R18在满足功能实现的前提下要尽量取大阻值电阻,ZD10的添加也是为了降低功耗。第三切换开关SW3电路是常闭开关,在电池管理系统掉电或休眠时第三切换开关SW3闭合,加速度计单元2还能得到第二电源模块的独立供电,从而独立工作完成唤醒或激活电池管理系统的任务。
如图6所示,本实用新型提供加速度计单元的最佳实施例。
参考图1和图6,所述加速度计单元2为FXLS8964AF加速度计,所述FXLS8964AF加速度计的BT_MODE引脚与电池管理单元3的I/O口连接,以对FXLS8964AF加速度计进行默认工作模式和运动检测模式的切换。
具体的,并参考图6,所述加速度计单元2采用FXLS8964AF,主要是此加速度计具有极低功耗、运动检测功能、工作环境温度宽等特点,而且还通过了AEC-Q100论证,适合在车载环境中使用。其多功能性为电池管理系统的功能扩展带来了很大的设计空间。所述加速度计单元2具有两种工作模式,分别为默认工作模式和运动检测模式,可根据实际情况进行两种模式的切换,具体可通过电池管理单元3的I/O口为FXLS8964AF加速度计的BT_MODE引脚输入高低电平信号来实现加速度计单元2的模式切换。当I/O口为高阻或者是低电平时,FXLS8964AF加速度计的BT_MODE引脚为高电平,加速度计单元2进入运动检测模式;当电池管理单元3进入休眠或者是掉电状态时,其I/O口默认是高电平,因此,当电池管理单元3进入休眠或掉电状态之前,需要通过电池管理单元3控制加速度计单元2进入运动检测模式。
进一步地,所述FXLS8964AF加速度计的BOOT_OUT/EXT_TRIG引脚与电池管理单元3连接,用于输出FXLS8964AF加速度计模式转换成功的信号。
具体的,并参考图6,所述BOOT_OUT/EXT_TRIG引脚在一方面是用在当加速度计单元2处于运动检测模式时,输出运动检测模式转换成功的信号,以告知电池检测单元该运动检测模式转换已经转换成功。所述BOOT_OUT/EXT_TRIG引脚在另一方面是用在当加速度计单元2处于默认工作模式时,用于某一中断事件的输出信号,此信号输出给电池管理单元3作为这一事件的检测信号,从而让电池管理单元3对这一事件进行处理和响应,可以扩展加速度计的某项辅助功能。所述BOOT_OUT/EXT_TRIG引脚还可以连接到电池管理单元3的定时器或者计数器引脚上,用于外部触发一次加速度计的测量。
进一步地,所述FXLS8964AF加速度计的VDD引脚分别与电动车VDD、第二供电电路12以及第三供电电路13连接,以实现FXLS8964AF加速度计在不同模式下的供电。
具体的,并参考图6,所述加速度计单元2不仅可以通过电动车总VDD进行供电,还可以通过电池管理系统中的第二供电电路12和第三供电电路13进行供电,多路供电可实现加速度计单元2处于不同环境或者不同模式下的供电,有效降低了系统功耗。
进一步地,所述FXLS8964AF加速度计的MOT_DET引脚与电池管理单元3的中断引脚连接,所述MOT_DET引脚能够在加速度计单元2检测到电动车运动时输出脉冲信号,以激活或唤醒电池管理单元3。
具体的,可参考图6和图7,MOT_DET引脚是加速度计单元2的第八引脚输出的信号,用于电池管理系统在掉电状态下的运动激活电池管理系统的功能;MOT_DET引脚还会连接到电池管理单元3的中断响应引脚上,用于电池管理系统在休眠状态下的运动唤醒电池管理系统功能,加速度计单元2在运动检测模式下检测到运动时,MOT_DET引脚将会输出一个低电平脉冲,此脉冲可以在相应状态下起到激活或唤醒电池管理系统的作用。其中,图6中的J1是外部电动车钥匙开关的输入接口,钥匙开启时闭合,此时利用加速度计单元2供电电源VDD激活电池管理系统(电池管理系统掉电状态下,第三供电电路13给VDD供电),E-BikeKey Check是钥匙开启检测功能的输入信号,连接到电池管理单元3的ADC引脚;ChargeActivation是充电激活功能输入信号,来自于电池管理系统的充电激活电路输出端,用于电池管理系统休眠或掉电状态下的充电激活功能;MCU_Power2是来自于电池管理单元3的普通I/O脚,用于电池管理单元3控制第一电源模块LDO1的通断。
通过将加速度计单元的MOT_DET引脚与电池管理单元3的中断引脚连接,实现对电池管理单元的激活或唤醒,通过该功能使得在一些特殊情况下让电池管理系统进入休眠状态,例如,当单体电压低于一次欠压保护点或者当电动车在静置状态无移动且无充放电时;可控制电池管理系统从运行状态转入休眠状态,以进一步减少系统功耗。
进一步地,所述FXLS8964AF加速度计的SPI_DATA引脚与电池管理单元3的SPI_MOSI引脚连接,以进行SPI协议通讯。
具体的,并参考图6,所述FXLS8964AF加速度计的SPI_DATA引脚主要是用于与电池管理单元3进行SPI通讯的数据传输,在本实施例中,采用三线制SPI通讯,也就是说将U1的第三引脚需要空置。
进一步地,所述FXLS8964AF加速度计的SPI_SCLK引脚与电池管理单元3的SPI_SCLK引脚连接,用于SPI协议通讯的时钟输入,所述FXLS8964AF加速度计的SPI_CS/WAKE_UP引脚与电池管理单元3的SPI_NSS引脚,用于SPI协议通讯的片选信号输入。
具体的,并参考图6,所述FXLS8964AF加速度计的SPI_SCLK引脚信号连接电池管理单元3的SPI_SCK引脚,用于SPI通讯的时钟输入。所述FXLS8964AF加速度计的SPI_CS/WAKE_UP引脚信号连接电池管理单元3的SPI_NSS引脚,用于SPI通讯的片选信号输入,同时此引脚还可以用于加速度计单元2在默认工作状态下进入Hibernate状态(冬眠状态,功耗最低)后的唤醒。当电池管理系统配置关闭安全保护功能时,可以让加速度计单元2在默认工作模式下进入Hibernate状态降低功耗。其中,所述FXLS8964AF加速度计的INTF_SEL引脚决定了加速度计的通讯方式,并当所述INTF_SEL引脚在高电平时采用SPI通讯方式。
其中,为了进一步说明所述电池管理系统在加入加速度计单元2之后的有益效果,本实用新型还提供加速度计单元2在运用至电池管理系统之后的系统运行方式:
一、当单体电压低于一次欠压保护点或者当电动车在静置状态无移动且无充放电时;电池管理系统从运行状态转入休眠状态。
1、当单体电压低于一次欠压保护点时,在电池管理系统还处于运行状态时,所述电池管理单元3控制加速度计单元2从默认工作模式切换到运动检测模式,并通过SPI通讯操作将加速度计单元2的状态转为睡眠状态,进一步地,电池管理系统进入休眠状态,加速度计单元2进入运动检测模式且睡眠状态。
2、当电动车在静置状态下无移动无充放电时,电池管理系统延时十分钟后进入休眠状态;在转入发生之前,在电池管理系统还处于运行状态时,所述电池管理单元3控制加速度计单元2从默认工作模式切换到运动检测模式,并通过SPI通讯操作设置成运行状态,然后,电池管理系统进入休眠状态,加速度计进入运动检测模式且运行状态。
二、当加速度计单元2在运动检测模式运行状态下检测到电动车出现运动或者发送充电激活时,电池管理系统从休眠状态转入运行状态。
1、当加速度计单元2在运动检测模式运行状态下检测到电动车出现运动时,将唤醒电池管理系统。电池管理系统进入运行状态后,电池管理单元3将加速度计单元2从运动检测模式运行状态切换到默认工作模式运行状态。并关闭第三供电电路13的供电,切换到第二供电单元供电。
2、当发生充电激活时,电池管理系统被加速度计单元2唤醒。电池管理系统进入运行状态后,电池管理单元3将加速度计单元2从运动检测模式运行状态或睡眠状态切换到默认工作模式运行状态。并关闭第三供电电路13的供电,切换到第二供电单元供电。
三、当单体电压低于二次欠压保护点、电池管理系统出现重大故障无法修复或者电动车关闭钥匙时,电池管理系统从运行状态转入掉电状态。
1、当单体电压低于二次欠压保护点、电池管理系统出现重大故障无法修复时,如采集线断线或NTC断线。电池管理系统由运行状态转入掉电状态;转入发生之前,在电池管理系统运行状态,加速度计单元2从默认工作模式切换到运动检测模式,并通过SPI通讯转为睡眠状态,电池管理系统进入掉电状态,加速度计单元2进入运动检测模式睡眠状态;因欠压保护或者重大故障后无法打开充放电管,无法实现防盗功能。
2、当电动车关闭钥匙时,电池管理系统延时10秒钟后进入掉电状态;转入发生之前,在电池管理系统运行状态,加速度计单元2从默认工作模式切换到运动检测模式,并通过SPI通讯设置成运行状态,然后,电池管理系统进入掉电状态,加速度计单元2进入运动检测模式运行状态。
四、当加速度计单元2在运动检测模式运行状态下检测到电动车出现运动、发生充电激活或者钥匙开启时,电池管理系统从掉电状态转入运行状态。
1、加速度计单元2在运动检测模式运行状态下检测到电动车出现运动时,电池管理系统被激活。电池管理系统进入运行状态后,电池管理单元3将加速度计单元2从运动检测模式运行状态切换到默认工作模式运行状态。并关闭第三供电电路13的供电,切换到第二供电电路12供电;电池管理系统检测钥匙开启信号和加速度计的运动信号,若无钥匙信号和有运动信号,则发生防盗告警;若无钥匙信号和无运动信号,则电池管理系统继续转入掉电状态;若有钥匙信号,则电池管理系统保持在运行状态。
2、当发生充电激活或者钥匙开启时,电池管理系统被激活。电池管理系统进入运行状态后,电池管理单元3将加速度计从运动检测模式运行状态或睡眠状态切换到默认工作模式运行状态。并关闭第三供电电路13的供电,切换到第二供电电路12供电;若是重大故障在电池管理系统激活后仍然存在,电池管理系统继续转入掉电状态,加速度计继续进入运动检测模式睡眠状态。
五、对电池管理系统预设唤醒周期,当出现单体电压低于二次欠压保护点或者电池管理系统出现重大故障无法修复时,电池管理系统从休眠状态转入掉电状态。
1、对电池管理系统预设唤醒周期,当电池管理系统在休眠状态下每隔一个唤醒周期将会自动唤醒一次,处理系统事务。此时电池管理系统已经进入运行状态,只是加速度计单元2还在运动检测模式下。此时若是出现单体电压低于二次欠压保护点或者电池管理系统出现重大故障无法修复,电池管理系统由运行状态转入掉电状态;转入发生之前,在电池管理系统运行状态,加速度计单元2通过SPI通讯操作转为睡眠状态,然后,电池管理系统进入掉电状态,加速度计单元2进入运动检测模式睡眠状态;因欠压保护或者重大故障后无法打开充放电管,无法实现防盗功能。
进一步地,本实用新型提供电池管理系统在运行状态下,加速度计单元2的模式转换方式。
具体的,加速度计单体的模式转换全部发生在电池管理系统运行状态下,休眠和掉电状态下电池管理单元3已经无法控制加速度计单元2执行转换。
1、加速度计单元由默认工作模式转换成运动检测模式。
第一步要断开VDD供电,将BT_MODE置高电平,MOT_DET引脚置高电平,第二步给VDD供电,加速度计进入BOOT锁定;第三步加速度计自已完成寄存器参数下载;最后,加速度计转换成运动检测模式。接着通过SPI通讯设置寄存器等操作,设置成运行状态(Wake状态)或者睡眠状态。
2、加速度计由运动检测模式转换成默认工作模式。
第一步要断开VDD供电,将BT_MODE清零;第二步给VDD供电,加速度计进入BOOT锁定;第三步加速度计进入Standby准备状态;最后,加速度计通过SPI通讯设置寄存器等操作,转换成默认工作模式下的运行状态(Wake状态);
进一步地,本实用新型提供电池管理系统在运行状态下,加速度计单元2默认工作模式下的运行状态和Hibernate状态互转。
具体的,在电池管理系统运行状态下,如果电动车无移动且无放电的情况下超过30秒钟,电池管理单元3设置加速度计单元2相应寄存器,让加速度计单元2进入Hibernate(冬眠)状态,若有放电动作,电池管理单元3通过加速计单元的SPI_CS/WAKE_UP引脚上的电平变换唤醒加速度计单元2,让加速度计单元2进入运行状态(Wake状态);另外,如果客户配置电动车不需要安全保护功能的条件下,可以让加速度计在默认工作模式下永久进入Hibernate状态,除非恢复配置需要安全保护功能。
进一步地,本实用新型还提供一种电动车,所述电动车包括如上所述的电池管理系统、本体以及主控器,所述电池管理系统和所述主控器均设置在所述本体上,所述电池管理系统与主控器电连接。
具体的,所述主控器和电池管理系统均设置在本体上,所述电池管理系统与主控器电连接。通过将加速度计单元2设置在电池管理系统中,使得加速度计单元2直接与电池管理单元3进行通讯配合,信号数据无需通过主控器进行“转达”,有效提高了加速度计单元2和电池管理单元3之间信号传输的可靠性;进一步地,如果将加速度计单元2设置在主控器上,由于电动车整车系统设计较为复杂,其主控器需要控制的部分较多,将导致响应时间拉长,不利于行车安全,通过将加速度计单元2设置在电池管理系统中,由于电池管理系统需要控制的部分较少,可有效减少响应时间,进而提高行车安全性;进一步地,通过将加速度计单元2设置在电池管理系统中,所述加速度计单元2可直接通过电池管理系统内部供电,无需另外设置备用电源,有效减少了系统功耗。
以上所述者,仅为本实用新型最佳实施例而已,并非用于限制本实用新型的范围,凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰,皆为本实用新型所涵盖。
Claims (10)
1.一种电池管理系统,应用于电动车中,其特征在于:所述电池管理系统包括,
电源单元,所述电源单元用于为电动车以及电池管理系统供电;
加速度计单元,所述加速度计单元与电源单元连接获取电能并用于检测电动车的运行状态;
电池管理单元,所述电池管理单元与电源单元连接获取电能,所述电池管理单元与加速度计单元连接以获取电动车运行状态数据,并根据电动车运行状态数据对电动车进行供电控制。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于:所述电源单元包括第一供电电路、第二供电电路以及第三供电电路,所述第一供电电路与电池管理单元连接,并在电池管理单元处于上电复位和休眠状态时为电池管理单元供电,所述第二供电电路分别与电池管理单元和加速度计单元连接,并在电池管理单元处于运行状态时为电池管理单元和加速度计单元供电,所述第三供电电路与加速度计单元连接,并在电池管理单元处于上电复位、休眠或掉电状态时为加速度计单元供电。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于:所述第一供电电路包括第一切换开关和与电池管理单元连接的第一电源模块;所述第二供电电路包括第二切换开关以及分别与电池管理单元和加速度计单元连接的DC/DC模块;所述第三供电电路包括第三切换开关和与加速度计单元连接的第二电源模块,所述第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关均与电源单元连接。
4.根据权利要求3所述的电池管理系统,其特征在于:所述DC/DC模块的供电电压大于第二电源模块的供电电压。
5.根据权利要求2或3所述的电池管理系统,其特征在于:所述加速度计单元为FXLS8964AF加速度计,所述FXLS8964AF加速度计的BT_MODE引脚与电池管理单元的I/O口连接,以对FXLS8964AF加速度计进行默认工作模式和运动检测模式的切换;所述FXLS8964AF加速度计的BOOT_OUT/EXT_TRIG引脚与电池管理单元连接,用于输出FXLS8964AF加速度计模式转换成功的信号。
6.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于:所述FXLS8964AF加速度计的VDD引脚分别与电动车VDD、第二供电电路以及第三供电电路连接,以实现FXLS8964AF加速度计在不同模式下的供电。
7.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于:所述FXLS8964AF加速度计的SPI_DATA引脚与电池管理单元的SPI_MOSI引脚连接,以进行SPI协议通讯。
8.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于:所述FXLS8964AF加速度计的SPI_SCLK引脚与电池管理单元的SPI_SCLK引脚连接,用于SPI协议通讯的时钟输入,所述FXLS8964AF加速度计的SPI_CS/WAKE_UP引脚与电池管理单元的SPI_NSS引脚,用于SPI协议通讯的片选信号输入。
9.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于:所述FXLS8964AF加速度计的MOT_DET引脚与电池管理单元的中断引脚连接,所述MOT_DET引脚能够在加速度计单元检测到电动车运动时输出脉冲信号,以激活或唤醒电池管理单元。
10.一种电动车,其特征在于:所述电动车包括如权利要求1-9任一所述的电池管理系统、本体以及主控器,所述电池管理系统和所述主控器均设置在所述本体上,所述电池管理系统与主控器电连接。
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