电池管理系统、集成电池管理装置制造方法及图纸

技术编号:10160151 阅读:127 留言:0更新日期:2014-07-01 14:58
本发明专利技术提供电池管理系统、集成电池管理装置,能够减小电池管理系统的占有空间。电池管理系统具备与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置的电池监视装置(电池单元管理装置)和与串联连接电池模块而构成的电池组对应地设置的电池管理装置(电池组管理装置)。电池监视装置检测各个电池单元的电压,并将该电压数据发送给电池管理装置。电池管理装置检测电池组的电压,根据该电压和从电池监视装置接收到的各个电池单元的电压数据来判断有无异常。在同一基板上安装电池监视装置和电池管理装置而构成集成ECU(集成电池管理装置)。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供电池管理系统、集成电池管理装置,能够减小电池管理系统的占有空间。电池管理系统具备与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置的电池监视装置(电池单元管理装置)和与串联连接电池模块而构成的电池组对应地设置的电池管理装置(电池组管理装置)。电池监视装置检测各个电池单元的电压,并将该电压数据发送给电池管理装置。电池管理装置检测电池组的电压,根据该电压和从电池监视装置接收到的各个电池单元的电压数据来判断有无异常。在同一基板上安装电池监视装置和电池管理装置而构成集成ECU(集成电池管理装置)。【专利说明】电池管理系统、集成电池管理装置
本专利技术涉及对串联连接多个电池单元(battery cell)而构成的电池组进行管理的系统。
技术介绍
图5以及图6是示出现有的电池管理系统200、200’的图。电池管理系统200、200’被安装在电动汽车或电动自行车等电动车辆上。电机60是电动车辆的驱动源。电池组K是电机60的电源。通过将多个电池单元C串联连接来构成电池模块Ml~Mn。进而,通过串联连接多个电池模块Ml~Mn来构成电池组K。电池监视装置(CMU:Cell Monitoring Unit) 21~2n与电池模块Ml~Mn——对应地进行设置。各电池监视装置21~2n收纳于各自的壳体41~4n内。在各电池监视装置21~2n的基板31~3n上安装有电池电压监视部2b、连接器2d、21、2j、2o以及内部布线(图案(pattern)) Lb、Tla ~Tna、Fli ~Fn1、Flo ~Fno。外部布线(电线或线束(harness))La的一端与各个电池模块Ml~Mn的各个电池单元C的两个电极(正极和负极)连接。各个外部布线La的另一端经由连接器2d与对应的电池监视装置21~2n的基板31~3n上的各个内部布线Lb的一端连接。各个内部布线Lb的另一端与电池电压监视部2b连接。电池电压监视部2b经由内部布线Lb、连接器2d以及外部布线La检测对应的各个电池单元C的电压。布线La、Lb是用于检测各个电池单元C的电压的检测线。电池管理装置(BMU:Battery Management Unit) IKllj 与电池组 Kl--对应地进行设置。电池管理装置11、11’收`纳于与电池监视装置21~2n分开的壳体40、40’内。在电池管理装置11、11’的基板30、30’上安装有控制部la、电池组电压监视部lb、通信部IcU连接器 lg、lh、l1、lj、lo 以及内部布线 Ld、Lf、Pa、Pb、Fo、F1、Ta。外部布线Lc的一端与电池组K的最高电位侧的电池单元Cn的正极连接。外部布线Lc的另一端经由连接器Ig与电池管理装置11、11’的基板30、30’上的内部布线Ld的一端连接。内部布线Ld的另一端与电池组电压监视部Ib连接。外部布线Le的一端与电池组K的最低电位侧的电池单元Cl的负极连接。外部布线Le的另一端经由连接器Ih与电池管理装置11、11’的基板30、30’上的内部布线Lf的一端连接。内部布线Lf的另一端与电池组电压监视部Ib连接。电池组电压监视部Ib经由内部布线LcULf、连接器lg、lh以及外部布线Lc、Le来检测电池组K的电压。布线Lc、Ld、Le、Lf是用于检测电池组K的电压的检测线。通信部Id和各个电池监视装置21~2n的电池电压监视部2b通过外部布线F、Fl~Fn、内部布线Fo、F1、Flo~Fno、Fli~Fni以及连接器lo、l1、21、2o串联连接。布线F、F1~Fn、Fo、F1、Flo~Fno、Fli~Fni是用于从电池管理装置11、11’对电池监视装置21~2n赋予识别号的带标号线。在图5中,电池管理装置11的通信部1(1通过带标号线?1^0、?^11、?110和连接器1、I 1、21、2ο在电池组K的最低电位侧的电池监视装置21的电池电压监视部2b和最高电位侧的电池监视装置2n的电池电压监视部2b之间,与各个电池电压监视部2b串联连接。在图6中,电池管理装置11’的通信部Id通过带标号线Fn、F、Fo、F1、Fn1、Flo和连接器1、I1、21、2o在电池组K的最高电位侧的电池监视装置2n的电池电压监视部2b和最低电位侧的电池监视装置21的电池电压监视部2b之间,与各个电池电压监视部2b串联连接。另外,通信部Id和各个电池监视装置21~2n的电池电压监视部2b通过外部布线T、T1~Τη、内部布线Ta,Tla~Tna以及连接器I j、2j并联连接。布线T、T1~Tn,Ta,Tla~Tna是用于在电池管理装置11、11’与电池监视装置21~2η之间进行CAN (Contro Iler AreaNetwork:控域网)通信的通信线。电池管理装置11、11’的控制部Ia通过内部布线Pa与电池组电压监视部Ib连接,通过内部布线Pb与通信部Id连接。控制部Ia经由通信部Id、带标号线F、Fl~Fn、Fo、F1、Flo~Fno、Fli~Fni以及通信线T、Tl~Τη、Ta、Tla~Tna等对各个电池监视装置21~2η赋予识别号。各个电池监视装置21~2η的电池电压监视部2b在内部存储器中存储从电池管理装置11、11’授予的识别号。另外,各个电池监视装置21~2n的电池电压监视部2b经由通信线T、Tl~Τη、Ta、Tla~Tna等向电池管理装置11、11’发送所检测到的表示各个电池单元C的电压的数据。电池管理装置11、11’的控制部Ia经由通信部Id和通信线T、T1~Tn、Ta、Tla~Tna等从各个电池监视装置21~2n接 收各个电池单元C的电压数据。然后,根据这些数据和由电池组电压监视部Ib检测到的电池组K的电压,来判断有无异常。在专利文献I~6中公开了上述电池管理系统200、200’的结构。另外,在专利文献I中公开了根据电池单元或电池组的电压来判断有无异常的技术。另外,在专利文献2中公开了电池监视装置的赋予标号的方法。另外,在专利文献3中公开了在控制部与通信部之间设置电压匹配部来共用通信线的技术。另外,在专利文献4~6中公开了电池模块增加时的对策。在专利文献4中,从电池模块监视电路向控制部发送各个电池单元的电压中的代表值来缩短数据传送时间。在专利文献5中,利用布线来将与电池单元对应的监视电路和控制部并联连接,使输出数字信号的监视电路以外的监视电路的输出成为高阻抗。在专利文献6中,在两个控制器与电池组之间设置开关阵列,利用一个控制器来控制开关阵列的导电状态,利用另一个控制器来检测各个电池模块的电压。【日本专利文献I】日本特开平11-252809号公报【日本专利文献2】日本特开2009-89521号公报【日本专利文献3】日本特开2010-279120号公报【日本专利文献4】日本特开2011-72161号公报【日本专利文献5】日本特开2011-107009号公报【日本专利文献6】日本特开2012-105533号公报
技术实现思路
如上所述,因为电池监视装置与电池组的电池模块对应地设置,所以随着电池模块数量的增加,电池监视装置数量也增加,连接电池监视装置彼此之间或连接电池监视装置与电池管理装置的外部布线数量也增加。并且,当电池监视装置数量或外部布线数量增加时,电动车辆中本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电池管理系统,其具备:电池单元管理装置,其与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置;以及电池组管理装置,其与串联连接所述电池模块而构成的电池组对应地设置,所述电池单元管理装置经由与各个所述电池单元的两个电极分别连接的第1检测线检测所述各个电池单元的电压,将表示该电压的数据经由通信线发送给所述电池组管理装置,所述电池组管理装置经由与所述电池组的最高电位侧和最低电位侧的两个电极分别连接的第2检测线检测所述电池组的电压,根据该电压和经由通信线从各个所述电池单元管理装置接收到的各个所述电池单元的电压的数据,来判断有无异常,该电池管理系统的特征在于,在同一基板上安装所述电池单元管理装置中的至少1个和所述电池组管理装置而构成集成电池管理装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:户谷彰信中野信太
申请(专利权)人:欧姆龙汽车电子株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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