电池管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种电池管理系统，包括CAN总线、主机模块、充电模块、绝缘检测模块以及多个均衡模块；主机模块包括主机主节点以及主机副节点，并通过主机主节点或者主机副节点与CAN总线连接；充电模块包括充电从节点以及充电从节点副节点，并通过充电从节点或者充电从节点副节点与CAN总线连接；绝缘监测模块包括绝缘检测从节点以及绝缘检测从节点副节点，并通过绝缘检测从节点或者绝缘检测从节点副节点与CAN总线连接；每个均衡模块包括均衡从节点以及均衡从节点副节点，并通过均衡从节点或者均衡从节点副节点与CAN总线连接；所述电池管理系统采用CANOPEN协议进行通信。本发明专利技术提供的电池管理系统安全性较高。

【技术实现步骤摘要】
电池管理系统
本专利技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种电池管理系统。
技术介绍
随着新能源电动汽车的迅速发展，电动汽车的续航能力也越来越强，相应地，动力电池的电压和容量也越来越高，基于CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网)总线通讯的BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)分布式网络中节点数量越来越多，进而使得CAN总线负载占用率越来越大。目前，主流BMS组网方式基于SAEJ1939协议，网络从节点以一定时间间隔的方式将现场信息上传给BMS主节点。然而，随着网络内部节点数量的增大，网络传输效率越来越低，出错率也越来越高。此外，关键节点，例如，BMS主节点以及绝缘检测从节点死机或CAN总线通讯失效，可能造成严重的财产和人身安全事故，进而酿成不可挽回的损失。鉴于此，实有必要提供一种新的电池管理系统以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电池管理系统，所述电池管理系统采用CANOPEN协议进行网络管理，提升了电池管理系统的安全性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种电池管理系统，其应用于电动汽车中并对所述电动汽车的电池包进行管理；其中，所述电池包包括多个电池组，所述电池组包括若干单体电池；所述电池管理系统包括用于通信的CAN总线、用于估算所述电池包SOC的主机模块、用于对所述电池进行充放电管理的充电模块、用于检测所述电池组的绝缘值的绝缘检测模块以及用于均衡所述多个电池组中的单体电池的电量的多个均衡模块；所述主机模块包括主机主节点以及主机副节点，并通过所述主机主节点或者所述主机副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述充电模块包括充电从节点以及充电从节点副节点，并通过所述充电从节点或者所述充电从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述绝缘检测模块包括绝缘检测从节点以及绝缘检测从节点副节点，并通过所述绝缘检测从节点或者所述绝缘检测从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述每个均衡模块包括均衡从节点以及均衡从节点副节点，并通过所述均衡从节点或者所述均衡从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信。本专利技术所提供的电池管理系统采用CANOPEN协议进行网络管理，每一个模块节点采取冗余设计的方式，但同时只有其中一个节点处于任务状态，且网络中每个设备节点通过心跳报文相互监督，当一个节点失效时，其对应的副节点立即进入任务模式，进而提升所述电池管理系统的安全性。【附图说明】图1为本专利技术实施例中提供的电池管理系统的结构示意图。图2为图1中各模块的内部结构图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。请参阅图1，其为本专利技术实施例中提供的电池管理系统100的结构示意图。所述电池管理系统100应用于电动汽车中并对所述电动汽车的电池包进行管理。其中，所述电池包包括多个电池组，所述电池组包括若干单体电池。具体地，所述电池管理系统100包括CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网)总线10、与所述CAN总线相连的主机模块20、充电模块30、绝缘检测模块40、多个均衡模块50以及GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分组无线服务)通讯模块60。在本实施方式中，所述电池管理系统100采用CANOPEN协议进行网络管理以实现各模块之间的通信。所述主机模块20用于估算所述电池包的SOC(StateofCharge，荷电状态)，即电池剩余电量，并保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对所述电池包的损伤，从而随时预报所述电池保的荷电状态。此外，所述主机模块20还用于检测所述电池组中的单体电池功能是否正常，并及时对所述单体电池的有效性进行判断，若发现所述电池包中有单体电池失效、将要失效或与其它单体电池不一致性增大时，则发出第一告警信号以提示所述单体电池异常。在本实施方式中，所述主机模块20包括主机主节点21以及主机副节点22，所述主机模块20可以通过所述主机主节点21或者所述主机副节点22与所述CAN总线10进行连接通信，并当检测到所述单体电池异常时，还将所述第一告警信号通过所述CAN总线10发送至所述GPRS通讯模块60。所述充电模块30用于对所述电池进行充放电管理。具体地，所述充电模块30包括充电从节点31以及充电从节点副节点32。所述充电模块30可以通过所述充电从节点31或者所述充电从节点副节点32与所述CAN总线10进行连接通信。所述绝缘检测模块40用于检测所述电池组的绝缘值，并当所述电池组的绝缘值低于预设值时发出第二告警信号。在本实施方式中，所述绝缘检测模块40包括绝缘检测从节点41以及绝缘检测从节点副节点42，所述绝缘检测模块40可以通过所述绝缘检测从节点41或者所述绝缘检测从节点副节点42与所述CAN总线10进行连接通信。进一步地，当所述电池组的绝缘值过低时，所述绝缘检测模块40将所述第二告警信号通过所述CAN总线10发送至所述GPRS通讯模块60。所述多个均衡模块50用于均衡所述多个电池组中的单体电池的电量，进而使得所述电池组中各个单体电池都达到均衡一致的状态。在本实施方式中，所述多个均衡模块50与所述多个电池组一一对应。进一步地，所述每个均衡模块50包括均衡从节点51以及均衡从节点副节点52，所述每个均衡模块50通过所述均衡从节点51或者所述均衡从节点副节点52与所述CAN总线10进行连接通信。所述GPRS通讯模块60用于接收所述第一告警信号以及所述第二告警信号，并将所述第一告警信号以及所述第二告警信号发送至远端服务器或者监控者的手持设备，例如手机，以实时传达所述电池包的告警信息，进而能及时通知相关人员做出紧急处理措施，从而能够避安全事故的发生。在本实施方式中，所述GPRS通讯模块60包括GPRS通讯节点61以及GPRS通讯节点副节点62，所述GPRS通讯模块60通过所述GPRS通讯节点61或者所述GPRS通讯节点副节点62与所述CAN总线10进行连接通信。请再参阅图2，其为各模块的内部结构图。所述主机模块20、充电模块30、绝缘检测模块40、多个均衡模块50以及GPRS通讯模块60均包括BMS系统设备子协议101、对象字典102以及通讯接口103以支撑所述CANOPEN协议。其中，所述对象字典102具体包括数据类型、通讯对象以及应用对象。所述通讯接口103包括NMT(Networkmanagement，网络管理)协议、心跳协议(Heartbeatprotocol)、SDO(ServiceDataObject，服务数据对象)协议以及PDO(Processdataobject，过程数据对象)协议。其中，所述NMT协议用于改变模块的状态。所述心跳协议用于监控网络中的节点及确认其正常工作。具体地，心跳信息的生产者周期性的送出功能码1110、ID为本身节点ID的信息，信息的数据部份有一个表示节点状态的位。而心跳信息的消费者负责接收上述数据，若在指定时间内，消费者均未收到信息，可判定心跳信息的生产者故障或错误。所述SDO协本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池管理系统，其应用于电动汽车中并对所述电动汽车的电池包进行管理；其中，所述电池包包括多个电池组，所述电池组包括若干单体电池；其特征在于：所述电池管理系统包括用于通信的CAN总线、用于估算所述电池包SOC的主机模块、用于对所述电池进行充放电管理的充电模块、用于检测所述电池组的绝缘值的绝缘检测模块以及用于均衡所述多个电池组中的单体电池的电量的多个均衡模块；所述主机模块包括主机主节点以及主机副节点，并通过所述主机主节点或者所述主机副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述充电模块包括充电从节点以及充电从节点副节点，并通过所述充电从节点或者所述充电从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述绝缘检测模块包括绝缘检测从节点以及绝缘检测从节点副节点，并通过所述绝缘检测从节点或者所述绝缘检测从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述每个均衡模块包括均衡从节点以及均衡从节点副节点，并通过所述均衡从节点或者所述均衡从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述电池管理系统采用CANOPEN协议进行网络管理以实现各模块之间的通信。

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，其应用于电动汽车中并对所述电动汽车的电池包进行管理；其中，所述电池包包括多个电池组，所述电池组包括若干单体电池；其特征在于：所述电池管理系统包括用于通信的CAN总线、用于估算所述电池包SOC的主机模块、用于对所述电池进行充放电管理的充电模块、用于检测所述电池组的绝缘值的绝缘检测模块以及用于均衡所述多个电池组中的单体电池的电量的多个均衡模块；所述主机模块包括主机主节点以及主机副节点，并通过所述主机主节点或者所述主机副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述充电模块包括充电从节点以及充电从节点副节点，并通过所述充电从节点或者所述充电从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述绝缘检测模块包括绝缘检测从节点以及绝缘检测从节点副节点，并通过所述绝缘检测从节点或者所述绝缘检测从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述每个均衡模块包括均衡从节点以及均衡从节点副节点，并通过所述均衡从节点或者所述均衡从节点副节点与所述CAN总线进行连接通信；所述电池管理系统采用CANOPEN协议进行网络管理以实现各模块之间的通信。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GPRS通讯模块；所述GPRS通讯模块包括GPRS通讯节点以及GPRS通讯节点副节点，并通过所述GPRS通讯节点或者所述GPRS通讯节点副节点与所述CAN总线进行连接通信。3.如权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于：所述主机模块还用于检测所述电池组中的单体电池功能是否正常，并当检测到所述单体电池异常时发送第一告警信号且通...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪永祥，
申请(专利权)人：深圳市沃特玛电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44