一种电池管理系统和电池管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池管理系统和电池管理方法。该电池管理系统包括：高压区和低压区；高压区设置有数据采集单元，低压区设置有数据处理单元；还包括隔离区，隔离区位于高压区与低压区之间；隔离区包括数据传输单元；数据采集单元用于采集电池包的当前数据；数据传输单元用于将数据采集单元采集到的电池包的当前数据传输至数据处理单元；数据处理单元用于接收数据传输单元传输的电池包的当前数据，并根据当前数据判断电池包的状态。本发明专利技术提供的技术方案可简化电池管理系统，减小电池管理系统所占用的空间，降低电池管理系统中软硬件开发的难度，缩短开发周期，以及降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统和电池管理方法
本专利技术实施例涉及车用动力电池系统的管理系统
，尤其涉及一种电池管理系统和电池管理方法。
技术介绍
锂电池作为动力在低速车、叉车、街道清洁车、仓储搬运车辆等应用日益广泛，这类特种车辆所使用的电池包中的电芯数量相对于乘用车、商用车而言较少，电压通常在100V以下，但基于安全的考虑，仍需监控锂电池充放电过程、进行电池能量管理。目前，电池管理系统以分布式(包括主模块和从模块)为主，对于单个电池包的系统，需要更多的安装空间。并且，通常的电池管理系统是主模块的高低压均需独立的中央处理单元进行信息处理后再隔离互联，而从模块也需独立中央处理单元进行信息处理后再隔离互联，多个中央处理单元的应用使软硬件开发难度增加，开发周期长，架构复杂且成本高。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池管理系统和电池管理方法，以简化电池管理系统，减小电池管理系统所占用的空间，降低电池管理系统中软硬件开发的难度，缩短开发周期，以及降低成本。第一方面，本专利技术实施例提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括：高压区和低压区；所述高压区设置有数据采集单元，所述低压区设置有数据处理单元；还包括隔离区，所述隔离区位于所述高压区与所述低压区之间；所述隔离区包括数据传输单元；所述数据采集单元用于采集电池包的当前数据；所述数据传输单元用于将所述数据采集单元采集到的所述电池包的当前数据传输至所述数据处理单元；所述数据处理单元用于接收所述数据传输单元传输的所述电池包的当前数据，并根据所述当前数据判断所述电池包的状态。进一步地，所述数据采集单元包括多个电芯单体电压采集子单元，所述电芯单体电压采集子单元用于采集所述电池包中的电芯单体的电压；各所述电芯单体电压采集子单元之间采用菊花链的方式进行通讯。进一步地，所述多个电芯单体电压采集子单元包括第一电芯单体电压采集子单元；所述数据采集单元还包括电池包总压采集子单元、电芯总电压采集子单元、绝缘监测子单元；所述电池包总压采集子单元的输出端、所述电芯总电压采集子单元的输出端和所述绝缘监测子单元的输出端分别与所述第一电芯单体电压采集子单元电连接；所述电池包总压采集子单元用于采集所述电池包的总电压，所述电芯总电压采集子单元用于采集电芯总电压，所述绝缘监测子单元用于监测所述电池包与所述电池包的外壳之间的绝缘电阻，所述第一电芯单体电压采集子单元还用于将所述电池包总压采集子单元、所述电芯总电压采集子单元和所述绝缘监测子单元的模拟信号转换为数字信号，并传输至所述数据传输单元。进一步地，所述数据采集单元还包括实时时钟子单元；所述实时时钟子单元的受电端与第一电芯单体电压采集子单元的供电端电连接；所述实时时钟子单元用于采集所述电池包的实时时钟信息，所述第一电芯单体电压采集子单元还用于为所述实时时钟子单元供电。进一步地，所述数据传输单元包括第一传输子单元和第二传输子单元；所述第一传输子单元用于对所述第一电芯单体电压采集子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输；所述第二传输子单元用于对所述实时时钟子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输。进一步地，所述第一传输子单元包括第一磁隔离电路，所述第二传输子单元包括第二磁隔离电路；所述第一磁隔离电路用于对所述第一电芯单体电压采集子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输，所述第二磁隔离电路用于对所述实时时钟子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输。进一步地，所述多个电芯单体电压采集子单元还包括第二电芯单体电压采集子单元和第三电芯单体电压采集子单元；所述第三电芯单体电压采集子单元与所述第二电芯单体电压采集子单元之间进行双向数据传输，所述第二电芯单体电压采集子单元与所述第一电芯单体电压采集子单元之间进行双向数据传输，所述第一电芯单体电压采集子单元与所述数据处理单元之间进行双向数据传输。进一步地，所述数据采集单元包括第一通讯子单元和第二通讯子单元；所述第一通讯子单元用于对所述第三电芯单体电压采集子单元与所述第二电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输；所述第二通讯子单元用于对所述第二电芯单体电压采集子单元与所述第一电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输。进一步地，所述第一通讯子单元包括第三磁隔离电路，所述第二通讯子单元包括第四磁隔离电路；所述第三磁隔离电路用于对所述第三电芯单体电压采集子单元与所述第二电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输；所述第四磁隔离电路用于对所述第二电芯单体电压采集子单元与所述第一电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输。进一步地，所述数据采集单元还包括电芯温度采集子单元；所述电芯温度采集子单元的输出端分别与所述第二电芯单体电压采集子单元以及第三电芯单体电压采集子单元电连接；所述电芯温度采集子单元用于采集所述电池包中的电芯的温度；所述第二电芯单体电压采集子单元和第三电芯单体电压采集子单元均用于将所述电芯温度采集子单元的模拟信号转换为数字信号，并传输至所述第一电芯单体电压采集子单元。进一步地，所述电芯总电压采集子单元包括第一选择电路；所述高压区还包括与所述第一选择电路电连接的第一高压接口、第二高压接口和第三高压接口；所述第一高压接口还与所述第一电芯单体电压采集子单元的一输入端电连接，所述第二高压接口还与所述第二电芯单体电压采集子单元的一输入端电连接，所述第三高压接口还与所述第三电芯单体电压采集子单元的一输入端电连接，所述第一选择电路的输出端与所述第一电芯单体电压采集子单元的一模数转换接口电连接；所述第一选择电路用于根据所述第一高压接口、所述第二高压接口以及所述第三高压接口上的电压输出电芯总电压及表征电压；所述第一电芯单体电压采集子单元还用于将所述第一选择电路输出的模拟信号转换为数字信号，并传输至所述数据传输单元。进一步地，所述绝缘监测子单元包括第二选择电路，所述高压区还包括电压转换电路；所述第一高压接口、所述第二高压接口和所述第三高压接口分别与所述第二选择电路的输入端电连接；所述第二选择电路的输出端与所述数据处理单元电连接，所述第二选择电路的控制端通过第一开关与低压地电连接；所述电压转换电路的高压端与高压地电连接，所述电压转换电路的低压端通过第二开关与所述低压地电连接，所述电压转换电路的输出端与所述第一电芯单体电压采集子单元的一模数转换接口电连接；所述第一开关的控制端与所述数据处理单元的控制端口电连接，所述第二开关的控制端与所述第一电芯单体电压采集子单元的控制端口电连接；所述第二选择电路用于在所述第一开关闭合时采集所述电池包的外壳与所述电池包的电芯总正之间的漏电流，所述第一电芯单体电压采集子单元还用于在所述第二开关闭合时采集所述电池包的外壳与所述电池包的电芯总负之间的漏电流。进一步地，所述高压区还包括N个第四高压接口以及N条电芯单体电压采集支路；第i个所述第四高压接口通过第i条所述电芯单体电压采集支路与对应的所述电芯单体电压采集子单元电连接；所述电芯单体电压采集支路包括第一采样电阻和第二采样电阻，所述第一采样电阻的第一端与所述第二采样电阻的第一端电连接，该所述电连接的位置为中间点，所述第一采样电阻的第二端与所述第四高压接口电连接，所述第二采样电阻的第二端与所述电芯单体电压采集子单元电连接；第i条所述电芯单体电压采集支路与第(i+1)条所述电芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：高压区和低压区；所述高压区设置有数据采集单元，所述低压区设置有数据处理单元；还包括隔离区，所述隔离区位于所述高压区与所述低压区之间；所述隔离区包括数据传输单元；所述数据采集单元用于采集电池包的当前数据；所述数据传输单元用于将所述数据采集单元采集到的所述电池包的当前数据传输至所述数据处理单元；所述数据处理单元用于接收所述数据传输单元传输的所述电池包的当前数据，并根据所述当前数据判断所述电池包的状态。

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：高压区和低压区；所述高压区设置有数据采集单元，所述低压区设置有数据处理单元；还包括隔离区，所述隔离区位于所述高压区与所述低压区之间；所述隔离区包括数据传输单元；所述数据采集单元用于采集电池包的当前数据；所述数据传输单元用于将所述数据采集单元采集到的所述电池包的当前数据传输至所述数据处理单元；所述数据处理单元用于接收所述数据传输单元传输的所述电池包的当前数据，并根据所述当前数据判断所述电池包的状态。2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述数据采集单元包括多个电芯单体电压采集子单元，所述电芯单体电压采集子单元用于采集所述电池包中的电芯单体的电压；各所述电芯单体电压采集子单元之间采用菊花链的方式进行通讯。3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述多个电芯单体电压采集子单元包括第一电芯单体电压采集子单元；所述数据采集单元还包括电池包总压采集子单元、电芯总电压采集子单元、绝缘监测子单元；所述电池包总压采集子单元的输出端、所述电芯总电压采集子单元的输出端和所述绝缘监测子单元的输出端分别与所述第一电芯单体电压采集子单元电连接；所述电池包总压采集子单元用于采集所述电池包的总电压，所述电芯总电压采集子单元用于采集电芯总电压，所述绝缘监测子单元用于监测所述电池包与所述电池包的外壳之间的绝缘电阻，所述第一电芯单体电压采集子单元还用于将所述电池包总压采集子单元、所述电芯总电压采集子单元和所述绝缘监测子单元的模拟信号转换为数字信号，并传输至所述数据传输单元。4.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于，所述数据采集单元还包括实时时钟子单元；所述实时时钟子单元的受电端与第一电芯单体电压采集子单元的供电端电连接；所述实时时钟子单元用于采集所述电池包的实时时钟信息，所述第一电芯单体电压采集子单元还用于为所述实时时钟子单元供电。5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述数据传输单元包括第一传输子单元和第二传输子单元；所述第一传输子单元用于对所述第一电芯单体电压采集子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输；所述第二传输子单元用于对所述实时时钟子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输。6.根据权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一传输子单元包括第一磁隔离电路，所述第二传输子单元包括第二磁隔离电路；所述第一磁隔离电路用于对所述第一电芯单体电压采集子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输，所述第二磁隔离电路用于对所述实时时钟子单元与所述数据处理单元之间的数据进行传输。7.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于，所述多个电芯单体电压采集子单元还包括第二电芯单体电压采集子单元和第三电芯单体电压采集子单元；所述第三电芯单体电压采集子单元与所述第二电芯单体电压采集子单元之间进行双向数据传输，所述第二电芯单体电压采集子单元与所述第一电芯单体电压采集子单元之间进行双向数据传输，所述第一电芯单体电压采集子单元与所述数据处理单元之间进行双向数据传输。8.根据权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述数据采集单元包括第一通讯子单元和第二通讯子单元；所述第一通讯子单元用于对所述第三电芯单体电压采集子单元与所述第二电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输；所述第二通讯子单元用于对所述第二电芯单体电压采集子单元与所述第一电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输。9.根据权利要求8所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一通讯子单元包括第三磁隔离电路，所述第二通讯子单元包括第四磁隔离电路；所述第三磁隔离电路用于对所述第三电芯单体电压采集子单元与所述第二电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输；所述第四磁隔离电路用于对所述第二电芯单体电压采集子单元与所述第一电芯单体电压采集子单元之间的数据进行传输。10.根据权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述数据采集单元还包括电芯温度采集子单元；所述电芯温度采集子单元的输出端分别与所述第二电芯单体电压采集子单元以及第三电芯单体电压采集子单元电连接；所述电芯温度采集子单元用于采集所述电池包中的电芯的温度；所述第二电芯单体电压采集子单元和第三电芯单体电压采集子单元均用于将所述电芯温度采集子单元的模拟信号转换为数字信号，并传输至所述第一电芯单体电压采集子单元。11.根据权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述电芯总电压采集子单元包括第一选择电路；所述高压区还包括与所述第一选择电路电连接的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光兵，林美爱，
申请(专利权)人：上海翌芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31