CN217606973U - 一种三级架构的电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三级架构的电池系统，包括多个动力电池PACK支路，每个所述的动力电池PACK支路中包括多个电池PACK，每个电池PACK由一个从控BMU监控其电池状态，所述电池系统还包括二级主控BCU、三级主控SBCU，所述二级主控BCU为多个，每个所述二级主控BCU对应连接一个动力电池PACK支路中的从控BMU；每个所述二级中控BCU均与所述三级主控SBCU连接。本实用新型的优点在于：结构简单，实现方便，适用于大电量多电池串的重卡等新能源汽车的电池管理使用，有效的实现了电池管理的主从分配，减少整个通讯和管理、计算的复合，避免了通讯不良的风险。

Description

一种三级架构的电池系统

技术领域

本实用新型涉及电池管理领域，特别涉及一种三级架构的电池系统。

背景技术

近些年新能源汽车发展迅速，在重卡领域，新能源重卡的数量也是每年递增。目前在电动重卡等细分领域因车辆自身运营环境的需要，大多车辆都是大电量、多并的电池系统，大电量、大电流虽然提高了整车的运营里程和负载功率。但也导致了系统复杂，BMS通讯负载率高等问题，一般主从控制架构的电池系统无法满足重卡领域大电量、大电流、多电池串情况下的电池系统，且如果直接采用传统的主从系统的电池管理来实现电源管理，由于电池数量较多，也会造成数据计算负荷和通信负荷的增大，造成了通信不良的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三级架构的的电池系统，用于解决电量大、电芯多造成的传统主从系统无法实现电源管理的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种三级架构的电池系统，包括多个动力电池PACK支路，每个所述的动力电池PACK支路中包括多个电池PACK，每个电池PACK由一个从控BMU监控其电池状态，所述电池系统还包括二级主控BCU、三级主控SBCU，所述二级主控BCU为多个，每个所述二级主控BCU对应连接一个动力电池PACK支路中的从控BMU；每个所述二级中控BCU均与所述三级主控SBCU连接。

所述三级主控SBCU与二级主控BCU之间通过CAN通信连接。

所述三级主控SBCU与上位机连接，所述上位机用于根据三级主控SBCU的控制信号来给出电池系统的状态提醒。

本实用新型的优点在于：结构简单，实现方便，适用于大电量多电池串的重卡等新能源汽车的电池管理使用，有效的实现了电池管理的主从分配，减少整个通讯和管理、计算的复合，避免了通讯不良的风险。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型的三级架构的电池管理系统的结构原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

现有技术中的新能源重卡等需要大电量、大电流的电池，而这必然造成了电芯的增多来满足其使用要求，电芯增多对于现有的电池管理系统的架构来说，计算负荷和通信负荷增加，会造成其出现故障等情况，因此需要进行改进，本申请基于此提出了三级架构的电池系统，具体方案如下：

一种三级架构的电池系统，包括多个动力电池PACK支路，每个所述的动力电池PACK支路中包括多个电池PACK，每个电池PACK由一个从控BMU监控其电池状态，电池系统还包括二级主控BCU、三级主控SBCU，二级主控BCU为多个，每个二级主控BCU对应连接一个动力电池PACK支路中的从控BMU；每个二级中控BCU均与三级主控SBCU连接。其中三级主控SBCU与二级主控BCU之间通过CAN通信连接。

由于本申请的三级主控SBCU是核心，其需要及时发出提醒信号，及时提醒SBCU与各二级从控BCU之间的通信状态，以满足安全可靠的通信，其方式为三级主控SBCU与上位机连接，上位机用于根据三级主控SBCU的控制信号来给出电池系统的状态提醒。上位机为车载的提醒装置如显示屏、仪表等。

如图1所示，整个动力部分由N个支路组成，每个支路又中有N个电池PACK，每个PACK由N个电芯串并联组成。整个BMS控制系统为三级架构，在每个支路上都有1个BCU(主控)，我们可称为二级BCU(主控)。当整个电池系统有N个支路时，也就有N个二级BCU，即每个BCU(主控)只管理一个支路上的N个BMU，每个二级主控对相应支路上电芯的数据计算筛选后，再传输给三级主控SBCU。极大的降低了通讯负载和芯片的计算负荷。

以电动矿卡上实施为例，目前电动矿卡因装载量大，马力足等需求，一般在电池的装载上到达4～6支路，10～20个电池PACK，电芯数量在600～1500枚。电池系统的应用上采用换电模式，2～3支路约8～12个电池PACK并入一个换电仓，即1个二级BCU搭载8～12个BMU。剩下的2～3支路约8～12个电池PACK并入另一个换电仓，此换电仓内也搭载1个二级BCU。2个二级BCU将数据整理计算后，再上报三级主控SBCU。整个电池系统与整车和充电设备的信息交互由三级主控SBCU完成，二级主控BCU只管理相应换电仓内的电池pack，整个架构的通讯负载得到完美的分摊。

采用这种三级架构的电池系统又可以满足换电使用过程中的充电控制，当应用于换电系统时，电池pack被更换下来后，当车辆进行换电模式时，低电量的电池仓被换下，换上了满电的电池仓。而低电量的电池仓可以利用二级主控与在换电站内充电设备进行信息交互，完成充电，极大的节省了车辆的充电时间。整个系统架构就表现为一个三级主控SBCU管理着N个二级主控，每个二级主控管理着N个BMU，每个BMU检测着N个电芯。整个系统的数据在每一层级上都得到了计算和过滤，整个通讯、计算负荷得到了平均的分摊，避免了通讯不良的风险。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种三级架构的电池系统，包括多个动力电池PACK支路，每个所述的动力电池PACK支路中包括多个电池PACK，每个电池PACK由一个从控BMU监控其电池状态，其特征在于：所述电池系统还包括二级主控BCU、三级主控SBCU，所述二级主控BCU为多个，每个所述二级主控BCU对应连接一个动力电池PACK支路中的从控BMU；每个所述二级主控BCU均与所述三级主控SBCU连接。

2.如权利要求1所述的一种三级架构的电池系统，其特征在于：所述三级主控SBCU与二级主控BCU之间通过CAN通信连接。

3.如权利要求1所述的一种三级架构的电池系统，其特征在于：所述三级主控SBCU与上位机连接，所述上位机用于根据三级主控SBCU的控制信号来给出电池系统的状态提醒。

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