一种电池管理系统技术方案

本实用新型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。本申请的部分实施例中，电池管理系统包括：第一控制器、第二控制器、电源模块、主动保险模块、通信模块、高压互锁模块、继电器驱动模块、高压采样模块、绝缘采样模块、电芯监控模块和电流采样模块；电源模块用于为电池管理系统供电；主动保险模块、通信模块、继电器驱动模块、高压采样模块、绝缘采样模块、电芯监控模块分别与第一控制器和第二控制器连接；高压互锁模块和电流采样模块与第二控制器连接。该实现中，可以减轻第一控制器的负荷，提高系统的可靠性。

A battery management system

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统
本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。电动汽车作为人们出行的重要交通工具，安全问题也是消费者和车企最关心最重视的问题。电池为电动汽车提供动力，动力安全问题是各车企亟待解决的问题。而一辆电动汽车电池包的状态信息由电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)监控。目前，行业普遍设计中，BMS中仅包含一个微处理器(MicrocontrollerUnit，MCU)，所有控制逻辑和策略均以编程的方式存入MCU里，以实现BMS对电芯的管理、与整车的通讯以及信息交换。然而，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：MCU作为BMS的中枢大脑，一旦其出现故障，整车有可能产生极大风险，车辆功能受到极大影响，甚至威胁到车内人员生命安全。前期，广大汽车设计者，通过设计整车控制器与BMS互相诊断策略，以互相监督的方式来解决单个MCU失控带来的影响。但大量诊断信号使得软件复杂度提升，系统鲁棒性降低。而最主要的问题是，BMS中的MCU独立承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：第一控制器、第二控制器、电源模块、主动保险模块、通信模块、高压互锁模块、继电器驱动模块、高压采样模块、绝缘采样模块、电芯监控模块和电流采样模块；/n所述电源模块用于为所述电池管理系统供电；所述主动保险模块、所述通信模块、所述继电器驱动模块、所述高压采样模块、所述绝缘采样模块、所述电芯监控模块分别与所述第一控制器和所述第二控制器连接；所述高压互锁模块和所述电流采样模块与所述第二控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：第一控制器、第二控制器、电源模块、主动保险模块、通信模块、高压互锁模块、继电器驱动模块、高压采样模块、绝缘采样模块、电芯监控模块和电流采样模块；
所述电源模块用于为所述电池管理系统供电；所述主动保险模块、所述通信模块、所述继电器驱动模块、所述高压采样模块、所述绝缘采样模块、所述电芯监控模块分别与所述第一控制器和所述第二控制器连接；所述高压互锁模块和所述电流采样模块与所述第二控制器连接。


2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述通信模块包括第一逻辑单元、第二逻辑单元和通信单元；
所述第一控制器与所述第一逻辑单元的第一输入端连接，所述第一逻辑单元的第二输入端与第一电信号线连接，所述第一逻辑单元的输出端与所述通信单元的接收端连接；所述第二控制器与所述第二逻辑单元的第一输入端连接，所述第二逻辑单元的第二输入端与第二电信号线连接，所述第二逻辑单元的输出端与所述通信单元的接收端连接；所述第一控制器和所述第二控制器分别与所述通信单元的发送端连接。


3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一逻辑单元为第一与门元件，所述第二逻辑单元为第二与门元件；所述第一与门元件的第一输入端通过第一上拉单元与所述第一电信号线连接，所述第二与门元件的第一输入端通过第二上拉单元与所述第二电信号线连接；所述第一电信号线和所述第二电信号线均为高电平信号线。


4.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述通信单元为控制器局域网络CAN单元，所述通信模块还包括滤波防护单元；
所述CAN单元的高位信号端与所述滤波防护单元的第一端连接，所述CAN单元的低位信号端与所述滤波防护单元的第二端连接，所述滤波防护单元的第三端与CAN总线的高位信号线连接，所述滤波防护单元的第四端与CAN总线的低位信号线连接。


5.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述继电器驱动模块包括高边驱动单元，所述高边驱动单元的第一端与第三电信号线连接，所述高边驱动单元的第二端与电池供电电路中的继电器的第一端连接；
所述高边驱动单元包括第一开关元件、开关控制子单元和第三逻辑单元；所述第一控制器与所述第三逻辑单元的第一输入端连接，所述第二控制器与所述第三逻辑单元的第二输入端连接，所述第三逻辑单元的输出端与所述开关控制子单元的控制端连接，所述开关控制子单元的第一端与所述第一开关元件的控制端连接，所述第一开关元件的第一端作为所述高边驱动单元的第一端，所述第一开关元件的第二端作为所述高边驱动单元的第二端；所述第一开关元件在所述第一控制器和所述第二控制器均输出第一控制信号时闭合。


6.根据权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关控制子单元包括第二开关元件、第一分压组件和第二分压组件；所述第一分压组件的第一端作为所述开关控制子单元的第二端，与所述第一开关元件的第一端连接；所述第一分压组件的第二端与所述第二分压组件的第一端连接，所述第一分压组件的第二端和所述第二分压组件的第一端之间的节点作为所述开关控制子单元的第一端，所述第二分压组件的第二端与所述第二开关元件的第一端连接，所述第二开关元件的第二端与第一参考电位点连接，所述第二开关元件的控制端作为所述开关控制子单元的控制端。


7.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述高边驱动单元还包括限流子单元，所述第三逻辑单元的输出端通过所述限流子单元与所述开关控制子单元的控制端连接。


8.根据权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于，所述继电器驱动模块还包括负载单元和电流检测单元，所述高边驱动单元的第二端通过所述负载单元与所述继电器的第一端连接，所述电流检测单元的第一端与所述负载单元的第一端连接，所述电流检测单元的第二端与所述负载单元的第二端连接，所述电流检测单元的输出端与所述第二控制器连接。


9.根据权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于，所述继电器驱动模块还包括滤波防反单元，所述高边驱动单元的第一端通过所述滤波防反单元与所述第三电信号线连接。


10.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述继电器驱动模块包括N个低边驱动单元；每个所述低边驱动单元的第一端分别与电池供电电路中的继电器的第二端连接，每个所述低边驱动单元的第二端与第一参考电位点连接，N为大于等于1的正整数。


11.根据权利要求10所述的电池管理系统，其特征在于，所述低边驱动单元包括第三开关元件和第四逻辑单元，所述第三开关元件的第一端作为所述低边驱动单元的第一端，所述第三开关元件的第二端作为所述低边驱动单元的第二端；所述第一控制器与所述第四逻辑单元的第一输入端连接，所述第二控制器与所述第四逻辑单元的第二输入端连接，所述第四逻辑单元的输出端与所述第三开关元件的控制端连接；所述第三开关元件在所述第一控制器和所述第二控制器均输出第二控制信号时闭合。


12.根据权利要求10所述的电池管理系统，其特征在于，所述继电器驱动模块还包括高边驱动单元和续流单元，所述高边驱动单元的第一端与第三电信号线连接，所述高边驱动单元的第二端与所述继电器的第一端连接，所述低边驱动单元的第一端通过所述续流单元与所述高边驱动单元的第二端连接。


13.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电源模块包括电源转换子模块、开关电源和第四开关元件；所述电源转换子模块的输入端分别与第四电信号线和第四开关元件的第一端连接，所述电源转换子模块的第一输出端分别与所述主动保险模块的第一电源输入端连接，所述电源转换子模块的第二输出端分别与所述通信模块的第一电源输入端和所述继电器驱动模块的第一电源输入端连接，所述电源转换子模块的第三输出端分别与所述主动保险模块的第二电源输入端、所述通信模块的第二电源输入端、所述高压采样模块的电源输入端、所述绝缘采样模块的电源输入端和所述电流采样模块的第一电源输入端连接，所述电源转换子模块的第四输出端分别与所述高压互锁模块的电源输入端和所述继电器驱动模块的第二电源输入端连接；所述开关电源的第一端与电池供电电路中的电池包的第一端连接，所述开关电源的第二端与所述电池包的第二端连接，所述开关电源的第三端与所述第四开关元件的第二端连接，所述第四开关元件的控制端作为所述电源模块的控制端，所述开关电源的第四端与所述主动保险模块的第三电源输入端连接，所述开关电源的第四端与所述电流采样模块的第二电源输入端连接，所述开关电源的第五端与所述主动保险模块的第四电源输入端连接。


14.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述高压互锁模块包括监控负载子模块和差分放大子模块；所述监控负载子模块与整车的手动维护开关MSD串联，所述监控负载子模块的第一端与所述差分放大子模块的第一端连接，所述监控负载子模块的第二端与所述差分放大子模块的第二端连接，所述差分放大子模块的第三端与所述第二控制器连接。


15.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李竟霖，娄其栋，刘昌鑑，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：新型
国别省市：福建;35