基于光电技术的电池包管理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于光电技术的电池包管理系统，至少包括：多个采样电路、光轨以及感光主控制器；其中采样电路的一端分别与电池包管理的电池连接，另一端与光轨连接，光轨连接感光主控制器，其中采样电路内至少集成发光器件，光轨引导发光器件的波长光抵达感光主控制器，其中感光主控制器内至少集成感光器件，感应对应的波长光，该基于光电技术的电池包管理系统通过结合光电技术解决电池包内部线束布置的问题，降低空间占用和重量，并且降低线束和电气隔离引起的失效风险。

【技术实现步骤摘要】
基于光电技术的电池包管理系统
本技术涉及新能源汽车的电池管理领域，特别涉及一种基于光电技术的电池包管理系统。
技术介绍
新能源汽车具有节能减排、低碳环保、经济适用等特点，正逐渐取代传统的燃油汽车成为人们出行的首选代步工具。新能源汽车中动力电池是核心部件，动力电池能给驾驶提供动力支持，对应的，新能源汽车中的电池管理系统也起着重要的作用。电池管理系统的工作原理：主系统读取采集从板采集得到的电池包内各单体电池的电压和温度数据，并采集电池包的充放电电流和总电压，通过对这些电压、电流和温度进行数据分析处理，实现对电池包使用状态如荷电状态和健康状态的实时在线估算，并以此数据为依据对电池的充放电过程进行控制。然而目前电池管理系统至少存在以下的弊端：电池包内部包括多个电池电芯、对应的多个采样电路以及单个主控电路，其中采样电路通过通讯线路与主控电路连接，而通讯线路以CAN线或者菊花链的方式布置在电池包内部，这种线路布置方式不仅仅限制了电池包内电池的数量，而且电池包内部线路布置也会因为电池热膨胀导致被挤压磨损，进而发热，或者短路，引起热扩散继而热失控。现有技术CN1051116819B提供了一种星形和串行连接相结合的方式初步整理了电池包内线束，但是依旧是采用线路连接的方式，依旧存在其上提到的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于光电技术的电池包管理系统，该基于光电技术的电池包管理系统通过结合光电技术解决电池包内部线束布置的问题，降低空间占用和重量，并且降低线束和电气隔离引起的失效风险。本技术方案提供一种基于光电技术的电池包管理系统，至少包括：多个采样电路、光轨以及感光主控制器；其中采样电路的一端分别与电池包管理的电池连接，另一端与光轨连接，光轨连接感光主控制器，其中采样电路内至少集成发光器件，光轨引导发光器件的波长光抵达感光主控制器，其中感光主控制器内至少集成感光器件，感应对应的波长光。在一些实施例中，采样电路包括比较电路，驱动电路以及工作器件，其中比较电路连接驱动电路，驱动电路连接工作器件，比较电路输入基准电压和比较输入电压，比较电路以逻辑判断比较比较输入电压以及基准电压之间的关系，控制驱动电路驱动工作器件，其中比较输入电压为被调制后的电池电芯电压。在一些实施例中，工作器件包括发光器件和均衡电路，每个采样电路内均设有发光器件和均衡电路。在一些实施例中，光轨将发光器件的波长光通过特定的轨道传输至感光主控制器上。在一些实施例中，感光主控制器至少包括感光器件、开关放大电路以及主控芯片，其中感光器件、开关放大电路以及主控芯片依次连接，感光器件感受发光器件传来的波长光，匹配波长和光强度，在设计频段光照下会产生有效信号，开关放大电路通过感光器件产生的信号放大驱动开关器件产生逻辑电平，主控芯片识别开关放大电路产生的逻辑电平判断相应的故障状态，并作出相应的故障响应。在一些实施例中，当电芯电压小于第二欠压点UV2对应的电压时，发光器件发出第一波长光；当电芯电压大于第二欠压点UV2对应的电压且小于第一欠压点UV1对应的电压，发光器件发出第二波长光；当电芯电压处于第一欠压点UV1对应的电压和均衡触发电压点BV1对应的电压之间时，发光器件不发光，均衡电路不工作；当电芯电压大于均衡触发电压点BV1对应的电压且小于第二过压点OV2对应的电压时，发光器件不发光，均衡电路工作；当电芯电压大于第二过压点OV2对应的电压时，发光器件发出第三波长光。在一些实施例中，第二欠压点UV2，第一欠压点UV1，均衡触发电压点BV1，第二过压点OV2对应的电压依次变大。在一些实施例中，采样电路包括分压调制电路以及基准电路，其中分压调制电路和基准电路连接比较电路，其中分压调制电路向比较电路输入比较输入电压，基准电路向比较电路输入基准电压。在一些实施例中，基准电路由电池直接供电，并产生基准电压传输给比较电路；分压调制电路通过选择分压电路的比例关系，产生调制后的电池电芯电压传输给比较电路。在一些实施例中，第一波长光、第二波长光以及第三波长光的光谱不同。相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和有益效果：1.基于光电技术，通过不同的光谱波长表征传输信息，创新性地建立一套电池包管理系统，取代了传统集成线束的电池包的使用，实现对电池电芯电压监测和保护的功能，并提高了电池包管理系统的可靠性。2.采样电路集成发光器件，该采样电路识别不同的电芯电压并驱动发光器件发出不同光谱的波长，采样电路的识别判断的条件可设定，使得该电池包管理系统的适用范围扩大。3.用光轨取代传统的通信线束，使得信号传输速度更快传输更稳定，减少了不同传输线路的信号之间的互相影响。4、取代了传统的通信线束，进而扩大了电池管理系统管理的电池数量，也避免了由于线束堆积引起的潜在问题。附图说明图1是根据本技术的一实施例的基于光电技术的电池包管理系统的框架示意图。图2是根据本技术的一实施例的基于光电技术的电池包管理系统的管理工作流。图3是根据本技术的一实施例的采样电路的框架示意图。图4是根据本技术的一实施例的感光电路的框架示意图。图中：10-采样电路，20-光轨，30-感光主控制器，11-分压调制电路，12-基准电路，13-比较电路，14-驱动电路，15-工作器件，31-感光器件，32-开关放大电路，33-主控芯片，D-电池。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本领域技术人员应理解的是，在本技术的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本技术的限制。可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。传统的电池管理系统中包括多个采样电路和单个主控电路，采样电路和主控电路之间通过通讯线束进行连接，通讯线束集中布置在电池包内部，布置的方式为CAN或者菊花链或者两者结合的方式，进而导致传统的电池管理系统的电池包内部线束繁多杂乱，影响电池包的电池数量的同时也会引起不必要的安全隐患，本技术方案针对传统电池包内部线束布置的问题，创新性地提出了一种基于光电技术，利用不同光谱波长传递不同传输信息的电池管理系统，取代了需繁琐布置的通讯线束。...

【技术保护点】
1.一种基于光电技术的电池包管理系统，其特征在于，至少包括：/n多个采样电路(10)、光轨(20)以及感光主控制器(30)；/n其中采样电路(10)的一端分别与电池包管理的电池(D)连接，另一端与光轨(20)连接，光轨(20)连接感光主控制器(30)，其中采样电路(10)内至少集成发光器件，光轨(20)引导发光器件的波长光抵达感光主控制器(30)，其中感光主控制器(30)内至少集成感光器件，感应对应的波长光。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光电技术的电池包管理系统，其特征在于，至少包括：
多个采样电路(10)、光轨(20)以及感光主控制器(30)；
其中采样电路(10)的一端分别与电池包管理的电池(D)连接，另一端与光轨(20)连接，光轨(20)连接感光主控制器(30)，其中采样电路(10)内至少集成发光器件，光轨(20)引导发光器件的波长光抵达感光主控制器(30)，其中感光主控制器(30)内至少集成感光器件，感应对应的波长光。


2.根据权利要求1所述的基于光电技术的电池包管理系统，其特征在于，采样电路(10)包括比较电路(13)，驱动电路(14)以及工作器件(15)，其中比较电路(13)连接驱动电路(14)，驱动电路(14)连接工作器件(15)，比较电路(13)输入基准电压和比较输入电压，比较电路(13)以逻辑判断比较比较输入电压以及基准电压之间的关系，控制驱动电路(14)驱动工作器件(15)，其中比较输入电压为调制后的电池电芯电压。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淑媛，
申请(专利权)人：杭州东小西科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33