电池管理系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及新能源汽车领域，公开了一种电池管理系统，使得能够增加电池管理系统系统运行的安全性以及提高系统鲁棒性。该系统包括电池监控模块、第一微控制器、第二微控制器和采样控制模块，所述第一微控制器与所述第二微控制器连接；电池监控模块用于监控电池组的状态，并将电池组的状态通过状态信号分别传输给第一微控制器和第二微控制器，以及用于根据第一微控制器和第二微控制器发出的控制指令控制电池组的状态；采样控制模块用于监测电池组高压回路的状态，将电池组高压回路的状态通过状态信号分别传输给第一微控制器和第二微控制器，以及用于按照第一微控制器以及第二微控制器发出的控制指令控制电池组高压回路的状态。

Battery Management System

The embodiment of the invention relates to the field of new energy automobiles, and discloses a battery management system, which can increase the security of the operation of the battery management system and improve the robustness of the system. The system includes a battery monitoring module, a first microcontroller, a second microcontroller and a sampling control module. The first microcontroller is connected with the second microcontroller. The battery monitoring module is used to monitor the status of the battery pack and transmit the status of the battery pack to the first microcontroller and the second microcontroller through the status signal, respectively, and according to the first microcontroller and the second microcontroller. The control instructions issued by the second microcontroller control the state of the battery group; the sampling control module is used to monitor the state of the high-voltage circuit of the battery group, transmit the state signals of the high-voltage circuit of the battery group to the first microcontroller and the second microcontroller respectively, and control the high-voltage circuit of the battery group according to the control instructions issued by the first microcontroller and the second microcontroller. Status.

【技术实现步骤摘要】
电池管理系统
本专利技术实施例涉及新能源汽车领域，特别涉及一种电池管理系统。
技术介绍
目前，新能源汽车已经被纳入节能减排的重大战略之中，随着各种优惠政策对新能源汽车的倾斜，越来越多的企业加入到该新能源汽车领域。但是，新能源汽车领域还面临着很多挑战，如核心技术缺乏竞争力、基础配套设备不够完善、技术标准不统一、生产准入门槛低等。电动汽车作为人们出行的重要交通工具，安全问题是消费者和车企最为关心和重视的问题。其中，电动汽车的动力安全问题是各车企亟待解决的问题，尤其是为电动汽车提供动力的电池的安全问题。专利技术人在研究现有技术的过程中发现，电动汽车电池包的状态信息由电池管理系统监控，目前行业普遍设计中，电池管理系统中所有的控制逻辑和测量均以程序的形式存在一个微控制器中，以实现电池管理系统对电芯的管理以及与整车控制器的通讯及信息交换。但是，一旦微控制器出现故障，电池管理系统将失去电池电压及温度采集功能、绝缘监测功能、继电器控制功能等等。可见，微控制器作为电池管理系统的中枢大脑，一旦出现故障，整车有可能产生极大风险，车辆功能会受到极大影响，甚至威胁到车内人员生命安全。虽然，有方案通过设计整车控制器电池管理系统互相诊断的策略，以互相监督的方式来尽量解决单个微控制器失控带来的影响。但是，该方式中大量诊断信号使得软件复杂度提升，系统鲁棒性降低。并且，电池管理系统中的微控制器独立承担的功能，在微控制器失效后无法通过增加与整车控制器的相互诊断方式覆盖。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种电池管理系统，使得能够增加电池管理系统运行的安全性以及提高系统鲁棒性。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种电池管理系统，包括：电池监控模块、第一微控制器、第二微控制器和采样控制模块，所述第一微控制器与所述第二微控制器连接；所述电池监控模块用于监控电池组的状态，并将所述电池组的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于根据所述第一微控制器和所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组的状态；所述采样控制模块用于监测电池组高压回路的状态，将所述电池组高压回路的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于按照所述第一微控制器以及所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组高压回路的状态；在所述第一微控制器和所述第二微控制器正常运行的情况下，所述第一微控制器和所述第二微控制器分别获取所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，并且，所述第一微控制器和所述第二微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，各自独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，或者，所述第一微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，所述第二微控制器处于备用状态。具体地，若所述第一微控制器和所述第二微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，各自独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，则在所述第一微控制器和所述第二微控制器中的任意一个微控制器失效的情况下，未失效的微控制器独立完成对所述电池组的管理控制。具体地，若所述第一微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，所述第二微控制器处于备用状态，则所述第二微控制器监测到所述第一微控制器失效的情况下，独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制。具体地，所述采样控制模块包括高压测量单元、第一高压控制单元和第二高压控制单元；所述高压测量单元用于采样获得所述电池组高压回路的状态信号，将所述电池组高压回路的状态信号传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器；所述第一高压控制单元用于根据所述第一微控制器和/或所述第二微控制器的控制指令，控制所述电池组高压回路中第一开关单元的状态；所述第二高压控制单元用于根据所述第一微控制器和/或所述第二微控制器的控制指令，控制所述电池组高压回路中第二开关单元的状态。具体地，所述电池管理系统还包括第一传输模块；所述电池监控模块通过所述第一传输模块将所述电池组的状态信号传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器。具体地，所述电池管理系统还包括第二传输模块；所述第二传输模块用于将所述高压测量单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器；和/或，将所述第一微控制器的控制指令传输给所述第一高压控制单元和/或所述第二高压控制单元，将所述第二微控制器的控制指令传输给所述第一高压控制单元和/或所述第二高压控制单元。具体地，所述高压测量单元包括第一高压测量子单元和第二高压测量子单元；所述第一高压测量子单元用于采样获得所述电池组高压回路的状态信号，并将所述电池组高压回路的状态信号，通过所述第二传输模块传输给所述第一微控制器；所述第二高压测量子单元用于采样获得所述电池组高压回路的状态信号，并将所述电池组高压回路的状态信号，通过所述第二传输模块传输给所述第二微控制器。具体地，所述第二传输模块包括第一隔离单元和第二隔离单元；所述第一隔离单元用于将所述第一高压测量子单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一微控制器；所述第二隔离单元用于将所述第二高压测量子单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第二微控制器。具体地，所述第二传输模块还包括第三隔离单元和第四隔离单元；所述第三隔离单元用于将所述第一微控制器的控制指令，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一高压控制单元和所述第二高压控制单元；所述第四隔离单元用于将所述第二微控制器的控制指令，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一高压控制单元和所述第二高压控制单元。具体地，所述电池监控模块位于高压区，所述第一微控制器和所述第二微控制器位于低压区；所述第一传输模块用于对所述电池监控模块监控的所述电池组的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器。具体地，所述高压测量单元位于高压区，所述第一微控制器和所述第二微控制器位于低压区；所述第二传输模块用于对所述高压测量单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式还提供了一种电池管理系统，包括：电池监控模块、第一微控制器和第二微控制器和采样控制模块，所述第一微控制器与所述第二微控制器连接；所述电池监控模块用于监控电池组的状态，并将所述电池组的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和/或所述第二微控制器，以及用于根据所述第一微控制器和所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组的状态；所述采样控制模块用于监测电池组高压回路的状态，将所述电池组高压回路的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：电池监控模块、第一微控制器、第二微控制器和采样控制模块，所述第一微控制器与所述第二微控制器连接；所述电池监控模块用于监控电池组的状态，并将所述电池组的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于根据所述第一微控制器和所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组的状态；所述采样控制模块用于监测电池组高压回路的状态，将所述电池组高压回路的的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于按照所述第一微控制器以及所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组高压回路的状态；在所述第一微控制器和所述第二微控制器正常运行的情况下，所述第一微控制器和所述第二微控制器分别获取所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，并且，所述第一微控制器和所述第二微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，各自独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，或者，所述第一微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，所述第二微控制器处于备用状态。...

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：电池监控模块、第一微控制器、第二微控制器和采样控制模块，所述第一微控制器与所述第二微控制器连接；所述电池监控模块用于监控电池组的状态，并将所述电池组的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于根据所述第一微控制器和所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组的状态；所述采样控制模块用于监测电池组高压回路的状态，将所述电池组高压回路的的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于按照所述第一微控制器以及所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组高压回路的状态；在所述第一微控制器和所述第二微控制器正常运行的情况下，所述第一微控制器和所述第二微控制器分别获取所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，并且，所述第一微控制器和所述第二微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，各自独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，或者，所述第一微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，所述第二微控制器处于备用状态。2.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，若所述第一微控制器和所述第二微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，各自独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，则在所述第一微控制器和所述第二微控制器中的任意一个微控制器失效的情况下，未失效的微控制器独立完成对所述电池组的管理控制。3.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，若所述第一微控制器根据所述电池组的状态信号以及所述电池组高压回路的状态信号，独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制，所述第二微控制器处于备用状态，则所述第二微控制器监测到所述第一微控制器失效的情况下，独立通过所述电池监控模块以及所述采样控制模块完成对电池组以及电池管理系统的控制。4.如权利要求1至3任一项所述的电池管理系统，其特征在于，所述采样控制模块包括高压测量单元、第一高压控制单元和第二高压控制单元；所述高压测量单元用于采样获得所述电池组高压回路的状态信号，将所述电池组高压回路的状态信号传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器；所述第一高压控制单元用于根据所述第一微控制器和/或所述第二微控制器的控制指令，控制所述电池组高压回路中第一开关单元的状态；所述第二高压控制单元用于根据所述第一微控制器和/或所述第二微控制器的控制指令，控制所述电池组高压回路中第二开关单元的状态。5.如权利要求4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第一传输模块；所述电池监控模块通过所述第一传输模块将所述电池组的状态信号传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器。6.如权利要求4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第二传输模块；所述第二传输模块用于将所述高压测量单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器；和/或，将所述第一微控制器的控制指令传输给所述第一高压控制单元和所述第二高压控制单元，将所述第二微控制器的控制指令传输给所述第一高压控制单元和所述第二高压控制单元。7.如权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述高压测量单元包括第一高压测量子单元和第二高压测量子单元；所述第一高压测量子单元用于采样获得所述电池组高压回路的状态信号，并将所述电池组高压回路的状态信号，通过所述第二传输模块传输给所述第一微控制器；所述第二高压测量子单元用于采样获得所述电池组高压回路的状态信号，并将所述电池组高压回路的状态信号，通过所述第二传输模块传输给所述第二微控制器。8.如权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二传输模块包括第一隔离单元和第二隔离单元；所述第一隔离单元用于将所述第一高压测量子单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一微控制器；所述第二隔离单元用于将所述第二高压测量子单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第二微控制器。9.如权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二传输模块还包括第三隔离单元和第四隔离单元；所述第三隔离单元用于将所述第一微控制器的控制指令，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一高压控制单元和所述第二高压控制单元；所述第四隔离单元用于将所述第二微控制器的控制指令，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一高压控制单元和所述第二高压控制单元。10.如权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池监控模块位于高压区，所述第一微控制器和所述第二微控制器位于低压区；所述第一传输模块用于对所述电池监控模块监控的所述电池组的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器。11.如权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述高压测量单元位于高压区，所述第一微控制器和所述第二微控制器位于低压区；所述第二传输模块用于对所述高压测量单元采样获得的所述电池组高压回路的状态信号，从高压侧信号转换为低压侧信号后，传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器。12.一种电池管理系统，其特征在于，包括：电池监控模块、第一微控制器和第二微控制器和采样控制模块，所述第一微控制器与所述第二微控制器连接；所述电池监控模块用于监控电池组的状态，并将所述电池组的状态通过状态信号传输给所述第一微控制器和/或所述第二微控制器，以及用于根据所述第一微控制器和所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组的状态；所述采样控制模块用于监测电池组高压回路的状态，将所述电池组高压回路的状态通过状态信号分别传输给所述第一微控制器和所述第二微控制器，以及用于按照所述第一微控制器以及所述第二微控制器发出的控制指令控制所述电池组高压回路的状态；在所述第一微控制器和所述第二微控制器正常运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆会秀，杜宝海，张伟，李前邓，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35