一种集中式电池管理系统架构技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集中式电池管理系统架构，包括集成在一块电路板上的主控模块、电池单体电压采集电路和接口电路，电池单体电压采集电路包括至少两个并联在一起的串联式电池单体电压采集电路，每个串联式电池单体电压采集电路包括高压隔离模块、滤波模块和按照菊花链模式依次首尾连接的电压采集芯片；接口电路包括模拟信号输入电连接器，数字信号输入电连接器，数字信号输出电连接器，及与所述电压采集芯片一一对应的高压电连接器。本实用新型专利技术的集中式电池管理系统架构具有适用范围广及接线效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池管理
，尤其涉及一种集中式电池管理系统架构。
技术介绍
电池管理系统是电动汽车的核心组成部分，其主要用于监控动力电池包内单体电池的电压和动力电池包的总电压，用于接收和处理人机接口信号，用于进行动力电池包热管理，用于根据整车工况进行能量切换，及用于计算动力电池包与车身间绝缘电阻阻值等。电池管理系统架构分为集中式架构与分布式架构，其中，分布式架构主要包括分开设置的主控模块、电池单体电压采集模块及低压信号接口模块，该分布式架构由于需要为不同的模块各设置至少一块电路板，因此存在多个电路板间通信连接线路不可靠，及架构成本高的缺陷；该集中式架构是将分布式架构中多个模块的功能集成到一个模块上，因此集中式架构相对分布式架构具有可极大节省布置空间，架构成本低，及便于线束走线设计的优势。在现有集中式电池管理系统架构中，通常采用电压采集芯片共用同一高压隔离模块的串联式电池单体电压采集电路，该种电路能够采集的电池单体的数量相对较少，无法应用在较大动力电池包的电池单体电压采集上；另外，现有集中式电池管理系统架构的各信号接口通常是单独引出接线端子，没有对各类信号接口进行分类，这对于信号接口较多的集中式电池管理系统架构而言，会增加接线难度及接线人员的工作量，因此，现有集中式电池管理系统还存在信号接口布置不合理的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有集中式电池管理系统架构存在的结构r>布置不合理及适用对象受限制的问题，提供一种经改进的集中式电池管理系统架构。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种集中式电池管理系统架构，包括集成在一块电路板上的主控模块、电池单体电压采集电路和接口电路，所述电池单体电压采集电路包括至少两个并联在一起的串联式电池单体电压采集电路，每个串联式电池单体电压采集电路包括一个高压隔离模块、一个滤波模块和按照菊花链模式依次首尾连接的电压采集芯片，位于末端的电压采集芯片通过I2C总线顺次经所述滤波模块和所述高压隔离模块与所述主控模块的对应I2C端口连接；所述接口电路包括模拟信号输入电连接器，数字信号输入电连接器，数字信号输出电连接器，及与所述电压采集芯片一一对应的高压电连接器，所述模拟信号输入电连接器中各插针或者插孔与所述主控模块的对应模拟信号输入端口电性连接，所述数字信号输入电连接器中各插针或者插孔与所述主控模块的对应数字信号输入端口电性连接，所述数字信号输出电连接器中各插针或者插孔与所述主控模块的对应数字信号输出端口电性连接。优选的是，所有高压电连接器布置在集中式电池管理系统的外壳的同一端面上。优选的是，所述高压电连接器与其他电连接器位于不同的端面上。优选的是，所述滤波模块为共模滤波器。优选的是，所述电池单体电压采集电路包括两个并联在一起的串联式电池单体电压采集电路。优选的是，所述电池单体电压采集电路共配置九个电压采集芯片。优选的是，其中一个串联式电池单体电压采集电路包括按照菊花链模式依次首尾连接的五个电压采集芯片，另一个串联式电池单体电压采集电路包括按照菊花链模式依次首尾连接的四个电压采集芯片。优选的是，所述接口电路包括一个模拟信号输入电连接器，一个数字信号输入电连接器，及一个数字信号输出电连接器。优选的是，所述主控模块的数字信号输出端口包括用于输出控制电池切断单元动作的切断控制信号的端口、用于输出控制电池加热器动作的加热控制信号的端口和用于输出控制动力电池包内散热风扇动作的风扇控制信号的端口。本技术的有益效果在于，本技术的集中式电池管理系统架构的电池单体电压采集电路在配置相同数量的电压采集芯片的前提下，相对为每个电压采集模块各配置一个高压隔离模块的分布式电池单体电压采集电路具有较低的成本，而相对串联式电池单体电压采集电路又具有较高的效率，因此，可以扩大本技术的集中式电池管理系统架构的适用范围；另外，本技术的集中式电池管理系统架构将各信号接口划分高压接口和低压接口，并将低压接口划分为数字信号输入接口、数字信号输出接口和模拟信号输入接口，在此基础上，通过将高压接口以电压采集芯片为单位集中连接在各高压电连接器上，将数字信号输入接口集中连接在数字信号输入电连接器上，将数字信号输出接口集中连接在数字信号输出电连接器上，及将模拟信号输入接口集中连接在模拟信号输入电连接器上的结构，可以大大提高接线人员的接线效率，而且可以避免出现各种形式的接线错误，防止主控模块损坏。附图说明图1示出了对应本技术的集中式电池管理系统架构的集中式电池管理系统的外观结构；图2示出了图1所示集中式电池管理系统的分解结构；图3示出了根据本技术的集中式电池管理系统架构的一种实施结构的方框原理图；图4示出了图3所示的滤波模块的对外连接结构；图5示出了图3所示的高压隔离模块的对外连接结构。附图标记说明：40-电压采集芯片；              10-主控模块；30-滤波模块；                  20-高压隔离模块；SDA、SDA′、SDAM-数据信号；    SCL、SCL′、SCLM-时钟信号；R1～R12-电阻；                 L1、L2-电感；VDDL、Vcc、Vcc1-工作电压；     C35-滤波电容；D1、D2-稳压二极管；        VDD2、VDD1-引脚；SCL2、SCL1-引脚；          SDA2、SDA1-引脚；GND2、GND1-引脚；          50-高压电连接器；80-总线接口；              60-模拟信号输入电连接器；71-数字信号输入电连接器；  72-数字信号输出电连接器；90-电路板。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。本技术为了解决现有集中式电池管理系统架构存在的结构布置不合理及适用对象受限制的问题，提出了一种经改进的集中式电池管理系统架构，对应的集中式电池管理系统的外观结构如图1所示，该架构如图2和图3所示，包括集成在一块电路板90上的主控模块10、电池单体电压采集电路和接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集中式电池管理系统架构，包括集成在一块电路板上的主控模块、电池单体电压采集电路和接口电路，其特征在于，所述电池单体电压采集电路包括至少两个并联在一起的串联式电池单体电压采集电路，每个串联式电池单体电压采集电路包括一个高压隔离模块、一个滤波模块和按照菊花链模式依次首尾连接的电压采集芯片，位于末端的电压采集芯片通过I2C总线顺次经所述滤波模块和所述高压隔离模块与所述主控模块的对应I2C端口连接；所述接口电路包括模拟信号输入电连接器，数字信号输入电连接器，数字信号输出电连接器，及与所述电压采集芯片一一对应的高压电连接器，所述模拟信号输入电连接器中各插针或者插孔与所述主控模块的对应模拟信号输入端口电性连接，所述数字信号输入电连接器中各插针或者插孔与所述主控模块的对应数字信号输入端口电性连接，所述数字信号输出电连接器中各插针或者插孔与所述主控模块的对应数字信号输出端口电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种集中式电池管理系统架构，包括集成在一块电路板上的主控模
块、电池单体电压采集电路和接口电路，其特征在于，所述电池单体电压
采集电路包括至少两个并联在一起的串联式电池单体电压采集电路，每个
串联式电池单体电压采集电路包括一个高压隔离模块、一个滤波模块和按
照菊花链模式依次首尾连接的电压采集芯片，位于末端的电压采集芯片通
过I2C总线顺次经所述滤波模块和所述高压隔离模块与所述主控模块的对
应I2C端口连接；所述接口电路包括模拟信号输入电连接器，数字信号输
入电连接器，数字信号输出电连接器，及与所述电压采集芯片一一对应的
高压电连接器，所述模拟信号输入电连接器中各插针或者插孔与所述主控
模块的对应模拟信号输入端口电性连接，所述数字信号输入电连接器中各
插针或者插孔与所述主控模块的对应数字信号输入端口电性连接，所述数
字信号输出电连接器中各插针或者插孔与所述主控模块的对应数字信号输
出端口电性连接。
2.根据权利要求1所述的集中式电池管理系统架构，其特征在于：所
有高压电连接器布置在集中式电池管理系统的外壳的同一端面上。
3.根据权利要求2所述的集中式电池管理系统架构，其特征在于：所
述高压电连接器与其他电连接器位于不同的端面...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁更新，周鹏，胡有亮，宋健，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34