电池采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术揭示了电池采集装置，包括第一隔离器，第二隔离器，电池控制板（BCU），电池采集板（BMU）及电池模组，所述电池模组与所述BCU通过采集线束连接，所述BMU与BCU通过CAN信号通讯连接，所述CAN信号经过所述第一隔离器或第二隔离器，所述BMU包括模拟前端采集单元（AFE）、主控制器单元（MCU）、故障报警单元、复位模块、唤醒单元以及同步信号触发单元。提供的电池采集装置及监测方法，BMU在非工作状态下能够定时采集电池信息，并在出现异常时能及时触发报警，对电池实时监控与管理，同时在BMU被唤醒过程中能够简单有效的复位，减少了系统程序异常的情况。

Battery collection device

The utility model discloses a battery collection device, including a first isolator, a second isolator, a battery control board (BCU), a battery collection board (BMU) and a battery module. The battery module is connected to the BCU through a collection of wire harnesses, and the BMU and BCU are communicated through a CAN signal, and the CAN signal is isolated from the first isolation. The BMU consists of an analog front end acquisition unit (AFE), a main controller unit (MCU), a fault alarm unit, a reset module, a wake-up unit, and a synchronous signal trigger unit. The battery collection device and monitoring method provided, BMU can collect battery information regularly in non working state, trigger the alarm in time when there is abnormal appearance, monitor and manage the battery in real time. At the same time, it can be reset simply and effectively in the process of BMU awakening, which reduces the abnormal program of the system.

【技术实现步骤摘要】
电池采集装置
本专利技术涉及电池管理系统领域，特别是涉及电池采集装置。
技术介绍
BMU是电池管理系统(BMS)的重要组成部分，其主要用于电池模组电压与温度的管理。BMS从BMU处获取到的电池模组电压与温度信息是否实时精准可靠，会严重影响到BMS对于系统策略的正确执行，因此BMU对于电池模组电压与温度数据采集的实时性、稳定性与可靠性会严重影响到系统的稳定性与安全性。电池管理系统按照工作状态的划分可分为工作模式与非工作模式，工作模式下BMS进入工作状态管理电池模组的充放电过程，非工作模式下BMS进入低功耗状态，此时为了保证系统功耗，BMU低压供电部分会被断电处理。BMU中MCU置于低压部分的采集模块架构会在BMS进入非工作模式下无法监控电池模组的电压与温度信息，BMS将无法及时处理此时电池模组出现的异常状况,降低了电池模组的可靠性和电动汽车的安全性。BMU中MCU置于高压部分的采集模块架构中，由于MCU一直处于常电状态，在系统程序异常或者由外界环境引起程序跑飞时,系统无法进行有效的复位,致使BMS无法获取电池模组的电压与温度信息，会严重影响到BMS对于策略的正确执行和对异常情况的及时处理。在车用电池模组中，由于电池模组串数比较多，经常会达到百串以上级别。用于监控电芯模组状态的采集模块由于结构与目前IC方案的局限，其仅能管理有限串数，常见的都在48串以下。这样在分布式电池管理系统中，就会存在多采集模块的应用情况，而在常规的设计方案以及实际应用中，由于车辆运行工况复杂，主回路电流会在瞬间发生突变，导致多个BMU数据采集同时性不能得到满足，这样就会导致电池模组电压与电流信息的不同步，造成电池管理系统策略执行异常，进一步会影响到电池管理系统对系统阻抗的估算以及SOC的补偿估算，甚至会误触发故障报警及增大SOC的误差。
技术实现思路
在本方案中，提供了电池状态采集装置及监测方法，可在BMU非工作状态下能够定时采集电池模组的状态信息，并且在出现异常时能够及时触发报警，实现对电池模组的状态实时监控与管理，同时在BMU被唤醒过程中能够简单有效的复位，减少了系统程序异常的情况。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池状态采集装置，包括BCU、BMU及电池模组；所述电池模组与所述BCU通过采集线束连接；所述BMU与BCU通过CAN总线连接；所述BMU包括AFE、MCU、故障报警单元、复位模块、唤醒单元以及同步信号触发单元。进一步的，BMU数量大于等于1。进一步的，还包括第一隔离器与第二隔离器；所述CAN信号均通过第一隔离器或第二隔离器；所述第一隔离器为高速隔离器；所述第二隔离器为无源隔离器。进一步的，AFE与所述MCU通过SPI通讯连接。其电池监测方法步骤为。A．在BMU处于休眠状态时，MCU定时自唤醒向AFE下发指令采集电池模组的状态信息，若MCU未检测到电池模组的异常状况则会继续进入低功耗模式，若检测到异常状况时，MCU会输出报警信号至BCUB．在BMU处于工作状态时，AFE按照MCU设定的采样频率对电池模组的状态进行采样，并将采样数据传送给MCU，由MCU将采样信号进行隔离后通过CAN通信上传至BCU，若检测到异常状况时，MCU会输出报警信号经隔离后发至BCU，C．BCU检测到报警信号后产生唤醒信号，通过唤醒信号的边沿触发硬件的复位信号，唤醒并复位BMU。进一步的，还包括步骤d；D．BCU发送同步指令时，所有BMU会通过CAN波形的边沿触发同步信号，AFE收到同步信号之后执行采集命令，由MCU读取采集的数据并上报给BCU，实现同步采集。进一步的，所述采样信号通过第一隔离器；所述报警信号与所述唤醒信号通过第二隔离器。本专利技术提供的电池状体采集装置及监测方法，具有以下有益效果。可在BMU非工作状态能够定时采集电池模组的状态信息，并且在出现异常时能够及时触发报警，唤醒电池管理系统，实现对电池模组的状态实时监控与管理，同时，在BMU被唤醒过程中能够简单有效的实现复位，减少了系统程序异常的情况。附图说明图1是本专利技术一实施例的结构示意图。图2是本专利技术一实施例的BMU结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-2所示，提供本专利技术的一种电池状态采集装置，包括BCU1、BMU2及电池模组3；所述电池模组3与所述BCU1通过采集线束4连接；所述BMU2与BCU1通过CAN总线5连接；所述BMU2包括AFE6、MCU7、故障报警单元8、复位模块9、唤醒单元10以及同步信号触发单元11。进一步的，BMU2数量大于等于1。进一步的，还包括第一隔离器12与第二隔离器13；所述CAN信号均通过第一隔离器12或第二隔离器13；所述第一隔离器12为高速隔离器；所述第二隔离器13为无源隔离器。进一步的，AFE与所述MCU通过SPI通讯连接。本实施例中其电池监测方法为：A．在BMU2处于休眠状态时，MCU7定时自唤醒向AFE6下发指令采集电池模组的状态信息，若MCU7未检测到电池模组3的异常状况则会继续进入低功耗模式，若检测到异常状况时，MCU7会输出报警信号至BCU1。B．在BMU2处于工作状态时，AFE6按照MCU7设定的采样频率对电池模组3的状态进行采样，并将采样数据传送给MCU7，由MCU7将采样信号进行隔离后通过CAN通信上传至BCU1，若检测到异常状况时，比如过压，欠压和过温等，MCU7会输出报警信号经隔离后发至BCU1。C．BCU1检测到报警信号后产生唤醒信号，通过唤醒信号的边沿触发硬件的复位信号，唤醒并复位BMU2。进一步的，还包括步骤d；D．BCU1发送同步指令时，所有BMU1会通过CAN波形的边沿触发同步信号，AFE6收到同步信号之后执行采集命令，由MCU7读取采集的数据并上报给BCU1，实现同步采集。进一步的，所述采样信号通过第一隔离器12；所述报警信号与所述唤醒信号通过第二隔离器13。本专利技术提供的电池状体采集装置及监测方法，通过BCU非工作状态下MCU定时自唤醒向AFE发送采样指令，配以故障报警单元，唤醒单元，复位单元，在电池出现异常时能够及时触发报警，唤醒电池管理系统，实现对电池模组的状态实时监控与管理，并且，在BMU被唤醒过程中能够简单有效的实现复位，减少了系统程序异常的情况，同时，同步信号触发单元可保障所有BMU实现同步采集，提高了电池管理系统对系统阻抗的估算精度以及SOC的补偿精度，保证了系统策略的正常执行。以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池采集装置，包括BCU，BMU及电池模组，其特征在于；所述电池模组与所述BCU通过采集线束连接；所述BMU包括AFE、MCU、故障报警单元、复位模块、唤醒单元以及同步信号触发单元；所述BMU与BCU通过CAN信号通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种电池采集装置，包括BCU，BMU及电池模组，其特征在于；所述电池模组与所述BCU通过采集线束连接；所述BMU包括AFE、MCU、故障报警单元、复位模块、唤醒单元以及同步信号触发单元；所述BMU与BCU通过CAN信号通讯连接。2.根据权利要求1所述的电池采集装置，其特征在于，还包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晶晶，唐智，李航，曾志平，王明旺，王华文，钟文彬，
申请(专利权)人：欣旺达电动汽车电池有限公司，欣旺达电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44