电池管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种电池管理系统及方法，中央控制单元单元通过解析芯片与首尾两个电池管理芯片相连，从而使得在正常状态下中央控制单元可以从首尾两个方向与电池管理芯片进行通信，相对于单向菊花链通信系统极大地改善了由通信功耗造成的电池单体和电池模组的电压差异，同时从两个方向获取的数据可以进行相互校验，提高了数据的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电池管理系统及方法
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种电池管理系统及方法。
技术介绍
随着新能源电动汽车技术的快速发展，电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)作为核心技术之一发挥着越来越重要的作用。目前市场上的电池管理系统主要是主从式结构，主从式结构电池管理系统内部的通信方式主要是采用CAN通信方式或者菊花链通信方式。CAN通信的可靠性较高，但是通常需要进行隔离设计，所以其成本较高。菊花链通信的成本相对较低，目前得到越来越多的应用。由于菊花链通信结构采用级联的方式，传统的单向菊花链一旦发生芯片失效或者通信线束断线等故障时会导致系统的通信中断，电池管理系统将无法获取高压电池的数据信息，影响到系统的安全。菊花链通信信号的传递方式主要分为直连式和中继式。直连式的通信方式是所有通信节点直接串行连接在一起，通信节点只检测接收到的信号然后做出响应，不会对信号进行增强处理，随着使用节点数的增加，通信信号的幅值会逐渐降低，所以其系统抗干扰性较差。中继式的通信方式是通信节点将接收到的信号进行处理然后重新发送给下一个通信节点，增强了信号的强度，理论上其通信的长度不受节点数的影响，抗干扰性较好，所以目前菊花链基本上采用中继的方式进行信号传输。传统的单向菊花链通信结构中，处于不同位置的节点需要中继的次数不一样，由于中继方式需要电流消耗，所以会造成对电池模组的电流消耗不同，最终导致了电池单体电压的差异性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电池管理系统，以解决现有技术中的一个或多个问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电池管理系统，包括：中央控制单元、解析芯片、电池管理芯片和隔离电路；其中，所述电池管理芯片的数量为n个，n个所述电池管理芯片按照菊花链的方式依次相连；相邻的所述电池管理芯片之间、所述解析芯片与第一个所述电池管理芯片之间、以及所述解析芯片与第n个所述电池管理芯片之间分别通过所述隔离电路连接，n为大于或等于2的整数；所述中央控制单元通过所述解析芯片分别连接所述第一个所述电池管理芯片和所述第n个所述电池管理芯片，以形成与各所述电池管理芯片之间的第一数据传输路径和第二数据传输路径；所述解析芯片用于传递所述中央控制单元和各所述电池管理芯片之间数据。可选的，在所述的电池管理系统中，所述电池管理系统还包括：唤醒电路和第一电源；所述解析芯片与所述唤醒电路连接，用于在所述第一电源处于休眠状态时，若接收到所述电池管理芯片发出的故障信号，则触发所述唤醒电路向所述第一电源发出唤醒信号；所述第一电源与所述中央控制单元连接，用于为所述中央控制单元供电，并在接收到来自所述中央控制单元的休眠命令时进入休眠模式；所述第一电源还与所述唤醒电路相连，用于当处于休眠模式时若接收到所述唤醒信号则进入工作模式。可选的，在所述的电池管理系统中，所述解析芯片具有中断引脚，所述解析芯片在接收到所述故障信号时翻转所述中断引脚的电平，以触发所述唤醒电路发出所述唤醒信号。可选的，在所述的电池管理系统中，所述电池管理系统还包括：第二电源，所述第二电源用于给所述解析芯片不间断地供电。可选的，在所述的电池管理系统中，所述第二电源包括低压差线性稳压器。可选的，在所述的电池管理系统中，所述解析芯片通过将所述中央控制单元发出的SPI信号转换成各所述电池管理芯片可识别的菊花链通信信号，以及将所述电池管理芯片发出的菊花链通信信号转换成所述中央控制单元可识别的SPI信号，以进行所述中央控制单元和各所述电池管理芯片之间数据的传递。可选的，在所述的电池管理系统中，所述电池管理芯片发出的菊花链通信信号包括差分信号。可选的，在所述的电池管理系统中，所述隔离电路包括变压器或者电容。可选的，在所述的电池管理系统中，所述解析芯片包括第一解析芯片和第二解析芯片，所述中央控制单元和第一个所述电池管理芯片通过所述第一解析芯片相连，所述中央控制单元和第n个所述电池管理芯片通过所述第二解析芯片相连，所述第一解析芯片和所述第二解析芯片均用于所述中央控制单元和各所述电池管理芯片之间数据的传递。基于同一思想，本专利技术还提供一种利用如上所述的电池管理系统进行电池管理的方法，包括：当n个所述电池管理芯片构成的链路正常连接时，周期性切换所述第一通信路径和所述第二通信路径，以进行所述中央控制单元和各所述电池管理芯片之间数据的传递。可选的，在所述的进行电池管理的方法中，所述进行电池管理的方法还包括：当n个所述电池管理芯片构成的链路出现中断时，同时采用所述第一通信路径和所述第二通信路径，以进行所述中央控制单元和各所述电池管理芯片之间数据的传递。与现有技术相比，本申请提供的所述电池管理系统及方法具有如下有益效果：本专利技术提供的电池管理系统及方法，中央控制单元单元通过解析芯片与首尾两个电池管理芯片相连，从而使得在正常状态下中央控制单元可以从首尾两个方向与电池管理芯片进行通信，相对于单向菊花链通信系统极大地改善了由通信功耗造成的电池单体和电池模组的电压差异，同时从两个方向获取的数据可以进行相互校验，提高了数据的可靠性。进一步的，本专利技术提供的电池管理系统及方法，在发生由电池管理芯片失效，隔离电路失效，通信线束断开等故障造成的通信中断故障时，能够从两个方向分别与故障位置两端的电池管理芯片重新建立通信联系，进行数据传递，提高了系统的鲁棒性和安全性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一电池管理系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的电池管理系统及方法作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。如前文所述，传统的单向菊花链通信结构中，处于不同位置的节点需要中继的次数不一样，由于中继方式需要电流消耗，所以会造成对电池模组的电流消耗不同，最终导致了电池单体电压的差异性。有鉴于此，本实施例提供一种能够双向通信的电池管理系统。如图1所示，本实施例提供的电池管理系统包括：中央控制单元(MCU)、解析芯片、电池管理芯片和隔离电路。所述电池管理芯片的数量为n个，n为大于或等于2的正整数。所述电池管理芯片用于根据所述中央控制单元发出的指令相应采集电池单体电压、采集电池模组温度信号以及执行电池均衡等，并将相关数据返回给所述中央控制单元。n个所述电池管理芯片按照菊花链的方式依次相连，即，n个所述电池管理芯片的通信接口从第1节点开始按照级联的方式依次连接到第n节点。所述隔离电路的数量也为n个，按照排布顺序依次为：隔离电路1、隔离电路2、、、隔离电路n。相邻所述电池管理芯片之间、所述解析芯片与第一个所述电池管理芯片(电池管理芯片1)之间、以及所述解析芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：中央控制单元、解析芯片、电池管理芯片和隔离电路；其中，/n所述电池管理芯片的数量为n个，n个所述电池管理芯片按照菊花链的方式依次相连；相邻的所述电池管理芯片之间、所述解析芯片与第一个所述电池管理芯片之间、以及所述解析芯片与第n个所述电池管理芯片之间分别通过所述隔离电路连接，n为大于或等于2的整数；/n所述中央控制单元通过所述解析芯片分别连接所述第一个所述电池管理芯片和所述第n个所述电池管理芯片，以形成与各所述电池管理芯片之间的第一数据传输路径和第二数据传输路径；/n所述解析芯片用于传递所述中央控制单元和各所述电池管理芯片之间的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：中央控制单元、解析芯片、电池管理芯片和隔离电路；其中，
所述电池管理芯片的数量为n个，n个所述电池管理芯片按照菊花链的方式依次相连；相邻的所述电池管理芯片之间、所述解析芯片与第一个所述电池管理芯片之间、以及所述解析芯片与第n个所述电池管理芯片之间分别通过所述隔离电路连接，n为大于或等于2的整数；
所述中央控制单元通过所述解析芯片分别连接所述第一个所述电池管理芯片和所述第n个所述电池管理芯片，以形成与各所述电池管理芯片之间的第一数据传输路径和第二数据传输路径；
所述解析芯片用于传递所述中央控制单元和各所述电池管理芯片之间的数据。


2.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括：唤醒电路和第一电源；
所述解析芯片与所述唤醒电路连接，用于在所述第一电源处于休眠状态时，若接收到所述电池管理芯片发出的故障信号，则触发所述唤醒电路向所述第一电源发出唤醒信号；
所述第一电源与所述中央控制单元连接，用于为所述中央控制单元供电，并在接收到来自所述中央控制单元的休眠命令时进入休眠模式；所述第一电源还与所述唤醒电路相连，用于当处于休眠模式时，若接收到所述唤醒信号则进入工作模式。


3.如权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述解析芯片具有中断引脚，并通过所述中断引脚与所述唤醒电路相连，所述解析芯片在接收到所述故障信号后翻转所述中断引脚的电平，以触发所述唤醒电路发出所述唤醒信号。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋中奇，杨益华，郭孟强，陈闽杰，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31