一种低成本BMS一体机制造技术

本实用新型专利技术涉及电池管理系统技术领域，具体涉及一种低成本BMS一体机，包括主控模块、高压测控模块、高边检测电路和若干从控模块，从控模块之间通过菊花链连接成串，最后一个从控模块的数据输出端与高压测控模块的第一数据输入端连接，高边检测电路与高压测控模块的第二数据输入端连接，第一个从控模块的数据输出端和高压测控模块的数据输出端分别与主控模块的第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片连接，第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片信号输出端与主控模块的MCU连接，MCU信号输出端通过集成在主控模块内的CAN通讯芯片与整车CAN网络连接。从控模块之间采用菊花链通信，不需要在每个从控模块与主控模块之间布置SPI转换芯片，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本BMS一体机
本技术涉及电池管理系统
，具体涉及一种低成本BMS一体机。
技术介绍
市场上常用的电池管理系统方案是使用集中式或分布式电池管理系统采样方案，现有的电池管理系统中，分布式方案的从控模块进行电池采样后，每个从控模块分别通过隔离SPI总线的形式将采样数据传输至主控模块。而由于从控模块数量较多，该通信模式必须布置较多的SPI转换芯片才能实现数据传输，成本较高，且稳定性差。同时，主控模块对整车之间的数据传输同样通过SPI总线的形式进行传输，导致电池管理系统的成本进一步增加。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种成本低廉、稳定性好的低成本BMS一体机。本技术的技术方案为：一种低成本BMS一体机，包括主控模块、高压测控模块、高边检测电路和若干从控模块，若干所述从控模块的采样信号输入端与电池包内的电池单体一一对应，所述从控模块之间通过菊花链连接成串，最后一个所述从控模块的数据输出端与高压测控模块的第一数据输入端连接，所述高边检测电路与高压测控模块的第二数据输入端连接，所述第一个所述从控模块的数据输出端和高压测控模块的数据输出端分别与主控模块的第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片连接，所述第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片信号输出端与所述主控模块的MCU连接，所述MCU信号输出端通过集成在主控模块内的CAN通讯芯片与整车CAN网络连接。较为优选的，还包括低压供电电源、隔离电源模块和SBC芯片，所述隔离电源模块集成在高压测控模块内，所述SBC芯片集成在主控模块内，所述低压供电电源的第一电源输出端通过隔离电源模块与高压测控模块供电端连接，所述低压供电电源的第二电源输出端与SBC芯片连接，所述SBC芯片的电源输出端与主控模块内所有芯片的供电端连接。较为优选的，所述高边检测电路的第二数据输入端包括电池电压信号输入端，所述高边检测电路包括第一检测电路，所述第一检测电路包括依次串联的继电器K1和电阻R1、电阻R2，所述继电器K1端部与电池包正极连接，所述电阻R2端部与电池包负极连接，所述高边检测电路的电池电压信号输入端连接至电阻R1与电阻R2之间。较为优选的，所述高边检测电路的第二数据输入端包括正接触器反馈信号输入端，所述高边检测电路包括第二检测电路，所述第二检测电路包括依次串联的继电器K2和电阻R3、电阻R4，所述继电器K2端部连接至电池包的正接触器与保险丝之间，所述电阻R4端部与电池包负极连接，所述高边检测电路的正接触器反馈信号输入端连接至电阻R3与电阻R4之间。较为优选的，所述高边检测电路的第二数据输入端包括正接触器前级保险丝反馈信号输入端，所述高边检测电路包括第三检测电路，所述第三检测电路包括依次串联的继电器K3和电阻R5、电阻R6，所述继电器K3端部与电池包的正接触器前级保险丝前端连接，所述电阻R6端部与电池包负极连接，所述高边检测电路的正接触器前级保险丝反馈信号输入端连接至电阻R5与电阻R6之间。较为优选的，所述高边检测电路的第二数据输入端包括预充电接触器前级保险丝反馈信号输入端，所述高边检测电路包括第四检测电路，所述第四检测电路包括依次串联的继电器K4和电阻R7、电阻R8，所述继电器K4端部与电池包的预充电接触器前级保险丝前端连接，所述电阻R8端部与电池包负极连接，所述高边检测电路的预充电接触器前级保险丝反馈信号输入端连接至电阻R7与电阻R8之间。较为优选的，所述高边检测电路的第二数据输入端包括负极电压信号输入端，所述高边检测电路包括第五检测电路，所述第五检测电路包括依次串联的电阻R9、电阻R10和继电器K5，所述继电器K5端部与电池包的负接触器前端连接，所述电阻R9端部与电源连接，所述高边检测电路的负极电压信号输入端连接至电阻R9与电阻R10之间。较为优选的，所述低压供电电源为12V铅酸电池。较为优选的，每个所述从控模块上均设有数据接收端子和数据输出端子，每个从控模块上的数据输出端子均通过一个软排与下一个从控模块上的数据输入端子连接。本技术的有益效果为：1、从控模块之间采用菊花链通信，不需要在每个从控模块与主控模块之间布置SPI转换芯片，节约成本。2、采用数据可以通过第一个从控模块传输至主控模块，也可通过最后一个从控模块经高压测控模块传输至主控模块，该通讯机制的冗余设计保障了数据传输的稳定性。3、采用一个低压电源通过一个SBC给主控模块的所有芯片供电，并通过一个隔离电源模块为高压测控模块供电。仅采用一个低压电源既能实现高压侧和低压侧的隔离供电，相较于传统方案节省了一路电源，进一步节约了成本。4、通过高边检测电路的五路检测电路分别检测电池总电压、正接触器反馈信号、正接触器前级保险丝反馈信号、预充电接触器前级保险丝反馈信号、电池负极电压信号，能及时识别电池的过压、欠压等安全隐患，提高电池的使用寿命，保证电池的安全性。附图说明图1为本技术一种低成本BMS一体机的连接示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本技术，但它们不对本技术构成限定。一种低成本BMS一体机，包括主控模块、高压测控模块、高边检测电路和若干从控模块，若干所述从控模块的采样信号输入端与电池包内的电池单体一一对应，所述从控模块之间通过菊花链连接成串。从控模块上均设有数据接收端子和数据输出端子，每个从控模块上的数据输出端子均通过一个软排与下一个从控模块上的数据输入端子连接。最后一个所述从控模块的数据输出端与高压测控模块的第一数据输入端连接，所述高边检测电路与高压测控模块的第二数据输入端连接，所述第一个所述从控模块的数据输出端和高压测控模块的数据输出端分别与主控模块的第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片连接，所述第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片信号输出端与所述主控模块的MCU连接，所述MCU信号输出端通过集成在主控模块内的CAN通讯芯片与整车CAN网络连接。其中，高压测控模块的第二数据输入端包括五个数据输入端，分别为电池电压信号输入端、正接触器反馈信号输入端、正接触器前级保险丝反馈信号输入端、预充电接触器前级保险丝反馈信号输入端和负极电压信号输入端。第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片为图中的两个33664芯片，用于将菊花链波形转换为SPI波形至MCU。从控模块采用MC33771芯片，主控模块MCU采用TC275芯片。高边检测电路包括五路检测电路，其中，第一检测电路包括依次串联的继电器K1和电阻R1、电阻R2。继电器K1端部与电池包正极连接，电阻R2端部与电池包负极连接，高边检测电路的电池电压信号输入端连接至电阻R1与电阻R2之间。该检测电路用于监控电池总压，其通过电阻与电阻分压的功能实现实时监控当前电压值，通过继电器的通断来监控当前电池总压，将监控到的模拟信号通过电池电压信号输入端输入至给高压测控模块，本实施例中的高压测控模块采用MC33772模块。第二检测电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本BMS一体机，包括主控模块、高压测控模块、高边检测电路和若干从控模块，若干所述从控模块的采样信号输入端与电池包内的电池单体一一对应，其特征在于：所述从控模块之间通过菊花链连接成串，最后一个所述从控模块的数据输出端与高压测控模块的第一数据输入端连接，所述高边检测电路与高压测控模块的第二数据输入端连接，所述第一个所述从控模块的数据输出端和高压测控模块的数据输出端分别与主控模块的第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片连接，所述第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片信号输出端与所述主控模块的MCU连接，所述MCU信号输出端通过集成在主控模块内的CAN通讯芯片与整车CAN网络连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低成本BMS一体机，包括主控模块、高压测控模块、高边检测电路和若干从控模块，若干所述从控模块的采样信号输入端与电池包内的电池单体一一对应，其特征在于：所述从控模块之间通过菊花链连接成串，最后一个所述从控模块的数据输出端与高压测控模块的第一数据输入端连接，所述高边检测电路与高压测控模块的第二数据输入端连接，所述第一个所述从控模块的数据输出端和高压测控模块的数据输出端分别与主控模块的第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片连接，所述第一SPI转化芯片和第二SPI转化芯片信号输出端与所述主控模块的MCU连接，所述MCU信号输出端通过集成在主控模块内的CAN通讯芯片与整车CAN网络连接。


2.根据权利要求1所述的低成本BMS一体机，其特征在于：还包括低压供电电源、隔离电源模块和SBC芯片，所述隔离电源模块集成在高压测控模块内，所述SBC芯片集成在主控模块内，所述低压供电电源的第一电源输出端通过隔离电源模块与高压测控模块供电端连接，所述低压供电电源的第二电源输出端与SBC芯片连接，所述SBC芯片的电源输出端与主控模块内所有芯片的供电端连接。


3.根据权利要求1所述的低成本BMS一体机，其特征在于：所述高边检测电路的第二数据输入端包括电池电压信号输入端，所述高边检测电路包括第一检测电路，所述第一检测电路包括依次串联的继电器K1和电阻R1、电阻R2，所述继电器K1端部与电池包正极连接，所述电阻R2端部与电池包负极连接，所述高边检测电路的电池电压信号输入端连接至电阻R1与电阻R2之间。


4.根据权利要求1所述的低成本BMS一体机，其特征在于：所述高边检测电路的第二数据输入端包括正接触器反馈信号输入端，所述高边检测电路包括第二检测电路，所述第二检测电路包括依次串联的继电器K2和电阻R3、电阻R4，所述继电器K2端部连接至电池包的正接触器与保险丝之间，所述电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，左珊珊，刘丰华，
申请(专利权)人：东风航盛武汉汽车控制系统有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42