一种单设备实现双备份BMS的方法技术

本发明专利技术涉及新能源锂电池储能相关领域，具体为一种单设备实现双备份BMS的方法，本发明专利技术通过一个BMU监测电路交替采集两个pack的信息，仅增加切换电路成本，有利于大量部署；切换电路采用电压跟随器电路作为开关，规避半导体元件开关管自身压降带来的电压采集不准，继电器寿命有限且无法适应高频开关动作等缺点；使用电压跟随器电路作为开关，由于其核心元件为集成运放，利用其虚短虚断的特性，防止高频开关造成的电路波动和脉冲尖峰；通过两个BMU监测电路之间数据可相互比对，相互校正，使得采样结果更具可信性，避免同设备重复采样造成的误差；由整个电路双备份所产生的数据并不会增加，所以对总线通讯不会产生额外压力，整个系统的延迟时间不会增加。统的延迟时间不会增加。统的延迟时间不会增加。

【技术实现步骤摘要】
一种单设备实现双备份BMS的方法


[0001]本专利技术涉及新能源锂电池储能相关领域，具体为一种单设备实现双备份BMS的方法。

技术介绍

[0002]随着国家对新能源行业的政策倾斜，锂电池被大量应用在诸多领域。BMS系统作为锂电池储能系统安全运行的重要保障，变得越发重要。一般情况下，BMS数据采集从板BMU负责监测一个电池包(pack)的电压、电流、温度等信息。但在某些特殊需求场景中，为保证设备绝对可靠，会采用双备份冗余BMU，即使一个损坏，仍不影响整个BMS设备的数据采集。但双备份意味着双倍成本，不利于实际应用，针对上述的问题，设计了一种单设备实现双备份BMS的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种单设备实现双备份BMS的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种单设备实现双备份BMS的方法，包括第一采样电路、第二采样电路、第一BMU监测电路和第二BMU监测电路，所述第一采样电路包含第一电压跟随器电路、第二电压跟随器电路、第三电压跟随器电路、第四电压跟随器电路和U4控制芯片，所述第二采样电路包含第五电压跟随器电路、第六电压跟随器电路、第七电压跟随器电路、第八电压跟随器电路和U6控制芯片，所述第一电压跟随器电路、第二电压跟随器电路、第三电压跟随器电路、第四电压跟随器电路和U4控制芯片的输出端与第一BMU监测电路相连接，所述第五电压跟随器电路、第六电压跟随器电路、第七电压跟随器电路、第八电压跟随器电路和U6控制芯片的输出端与第二BMU监测电路相连接，所述第一电压跟随器电路和第二电压跟随器电路的输入端与第七电压跟随器电路、第八电压跟随器电路的输出端之间并联连接有电池串BAT1～BAT6，所述第三电压跟随器电路和第四电压跟随器电路的输入端与第五电压跟随器电路、第六电压跟随器电路的输出端之间并联连接有电池串BAT7～BAT12；
[0005]所述第一电压跟随器电路内包含运算放大器U1，所述运算放大器U1同相输入端连接有电阻R3和电容C1，所述运算放大器U1反向输入端连接有电阻R1和电阻R2，所述运算放大器U1正电压供电端连接有场效应管Q1相连接，所述运算放大器U1负电压供电端与电路供电负电压相连接。
[0006]优选的，所述第一电压跟随器电路与第二电压跟随器电路、第三电压跟随器电路、第四电压跟随器电路、第五电压跟随器电路、第六电压跟随器电路、第七电压跟随器电路和第八电压跟随器电路内部结构相同。
[0007]优选的，所述电阻R1、电阻R2和电阻R3阻值相等。
[0008]优选的，所述电阻R3和电容C1之间相互并联连接，所述电阻R3用于电压输入，所述
电容C1为滤波电容，防止输入电路杂波被放大对后级电路造成干扰。
[0009]优选的，所述电阻R1和电阻R2之间相互并联连接，所述电阻R1和运算放大器U1负电压供电端与U4控制芯片相连接。
[0010]优选的，所述场效应管Q1的栅极与第一BMU监测电路相连接，且第一BMU监测电路用于控制场效应管Q1的通断，所述场效应管Q1漏极与运算放大器U1正电压供电端连接。
[0011]优选的，所述第一BMU监测电路和第二BMU监测电路为负责监测AFE芯片，用于采集电池的各项参数。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过一个BMU监测电路交替采集两个pack的信息，仅增加切换电路成本，有利于大量部署；切换电路采用电压跟随器电路作为开关，规避半导体元件开关管自身压降带来的电压采集不准，继电器寿命有限且无法适应高频开关动作等缺点；使用电压跟随器电路作为开关，由于其核心元件为集成运放，利用其虚短虚断的特性，防止高频开关造成的电路波动和脉冲尖峰；通过两个BMU监测电路之间数据可相互比对，相互校正，使得采样结果更具可信性，避免同设备重复采样造成的误差；由整个电路双备份所产生的数据并不会增加，所以对总线通讯不会产生额外压力，整个系统的延迟时间不会增加。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的双备份BMS电路图；
[0014]图2为本专利技术的工作流程图；
[0015]图3为本专利技术的双备份BMS结构示意图。
[0016]图中：1、第一电压跟随器电路；2、第二电压跟随器电路；3、第三电压跟随器电路；4、第四电压跟随器电路；5、U4控制芯片；6、第一BMU监测电路；7、第五电压跟随器电路；8、第六电压跟随器电路；9、第七电压跟随器电路；10、第八电压跟随器电路；11、U6控制芯片；12、第二BMU监测电路。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]请参阅图1
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3，本专利技术提供一种技术方案：一种单设备实现双备份BMS的方法，包括第一采样电路、第二采样电路、第一BMU监测电路6和第二BMU监测电路12，第一采样电路包含第一电压跟随器电路1、第二电压跟随器电路2、第三电压跟随器电路3、第四电压跟随器电路4和U4控制芯片5，第二采样电路包含第五电压跟随器电路7、第六电压跟随器电路8、第
七电压跟随器电路9、第八电压跟随器电路10和U6控制芯片11，第一电压跟随器电路1、第二电压跟随器电路2、第三电压跟随器电路3、第四电压跟随器电路4和U4控制芯片5的输出端与第一BMU监测电路6相连接，第五电压跟随器电路7、第六电压跟随器电路8、第七电压跟随器电路9、第八电压跟随器电路10和U6控制芯片11的输出端与第二BMU监测电路12相连接，第一电压跟随器电路1和第二电压跟随器电路2的输入端与第七电压跟随器电路9、第八电压跟随器电路10的输出端之间并联连接有电池串BAT1～BAT6，第三电压跟随器电路3和第四电压跟随器电路4的输入端与第五电压跟随器电路7、第六电压跟随器电路8的输出端之间并联连接有电池串BAT7～BAT12；
[0020]第一电压跟随器电路1内包含运算放大器U1，所述运算放大器U1同相输入端连接有电阻R3和电容C1，运算放大器U1反向输入端连接有电阻R1和电阻R2，运算放大器U1正电压供电端连接有场效应管Q1相连接，运算放大器U1负电压供电端与电路供电负电压相连接。
[0021]进一步的，第一电压跟随器电路1与第二电压跟随器电路2、第三电压跟随器电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单设备实现双备份BMS的方法，包括第一采样电路、第二采样电路、第一BMU监测电路(6)和第二BMU监测电路(12)，其特征在于：所述第一采样电路包含第一电压跟随器电路(1)、第二电压跟随器电路(2)、第三电压跟随器电路(3)、第四电压跟随器电路(4)和U4控制芯片(5)，所述第二采样电路包含第五电压跟随器电路(7)、第六电压跟随器电路(8)、第七电压跟随器电路(9)、第八电压跟随器电路(10)和U6控制芯片(11)，所述第一电压跟随器电路(1)、第二电压跟随器电路(2)、第三电压跟随器电路(3)、第四电压跟随器电路(4)和U4控制芯片(5)的输出端与第一BMU监测电路(6)相连接，所述第五电压跟随器电路(7)、第六电压跟随器电路(8)、第七电压跟随器电路(9)、第八电压跟随器电路(10)和U6控制芯片(11)的输出端与第二BMU监测电路(12)相连接，所述第一电压跟随器电路(1)和第二电压跟随器电路(2)的输入端与第七电压跟随器电路(9)、第八电压跟随器电路(10)的输出端之间并联连接有电池串BAT1～BAT6，所述第三电压跟随器电路(3)和第四电压跟随器电路(4)的输入端与第五电压跟随器电路(7)、第六电压跟随器电路(8)的输出端之间并联连接有电池串BAT7～BAT12；所述第一电压跟随器电路(1)内包含运算放大器U1，所述运算放大器U1同相输入端连接有电阻R3和电容C1，所述运算放大器U1反向输入端连接有电阻R1和电阻R2，所述运算放大器U1正电压供电端...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，杜鹏飞，
申请(专利权)人：傲普上海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：