一种总线储能系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种总线储能系统。总线储能系统为二层架构，总线储能系统包括：显控模块和至少一个从控模块，显控模块位于二层架构中的一层，至少一个从控模块位于二层架构中的另一层；其中，从控模块包括总线、主控单元和至少一个从控单元，显控模块通过总线与主控单元以及至少一个从控单元电连接；总线用于显控模块与主控单元之间的信号传输，以及显控模块与从控单元之间的信号传输。本发明专利技术实施例提供的总线储能系统，能够提高总线储能系统的通信带宽，解决低速总线在大规模数据采集时的带宽瓶颈，有效提升总线储能系统的信号采集效率和信号传输速率以及工作效率。和信号传输速率以及工作效率。和信号传输速率以及工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种总线储能系统


[0001]本专利技术实施例涉及工业控制与通信技术，尤其涉及一种总线储能系统。

技术介绍

[0002]对于新能源汽车如电动汽车，其电池包是为电动汽车上各个有供电需求的设备供电的来源，是电动汽车的重要组成部分，而电池包的充放电控制以及电池包中电芯的电压电流采集等工作，则需要电池包的储能系统负责。在储能系统中，总线作为各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，在储能系统中必不可少。
[0003]目前，现有的总线储能系统，通常采用CAN通信总线或菊花链通信总线，这两种通信方式的总线存在大规模数据采集时有带宽瓶颈，使得总线储能系统的通信带宽较低，影响总线储能系统的信号采集效率和信号传输速率以及工作效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种总线储能系统，以提高总线储能系统的通信带宽，解决低速总线在大规模数据采集时的带宽瓶颈，有效提升总线储能系统的信号采集效率和信号传输速率以及工作效率。
[0005]本专利技术实施例提供了一种总线储能系统，总线储能系统为二层架构，总线储能系统包括：显控模块和至少一个从控模块，显控模块位于二层架构中的一层，至少一个从控模块位于二层架构中的另一层；
[0006]其中，从控模块包括AUTBUS总线、主控单元和至少一个从控单元，显控模块通过总线与主控单元以及至少一个从控单元电连接；总线用于显控模块与主控单元之间的信号传输，以及显控模块与从控单元之间的信号传输。
[0007]可选的，显控模块设置有主站点，从控模块设置有从站点，主站点通过总线与从站点电连接。
[0008]可选的，显控模块包括第一总线芯片和控制器，控制器与第一总线芯片电连接，第一总线芯片通过总线与主控单元以及至少一个从控单元电连接。
[0009]可选的，主控单元包括第二总线芯片和交换芯片，第二总线芯片与交换芯片电连接，交换芯片用于将第二总线芯片的信号传输至上位机。
[0010]可选的，主控单元还包括接口电路，接口电路与第二总线芯片电连接。
[0011]可选的，从控单元包括第三总线芯片和隔离器，隔离器用于将从控单元采集的信号传输至第三总线芯片。
[0012]可选的，主控单元和从控单元均为多个，主控单元的数量小于从控单元的数量，一个主控单元对应多个从控单元。
[0013]可选的，从控模块为多个。
[0014]可选的，总线储能系统为电动汽车电池包的储能系统。
[0015]可选的，主控单元与电动汽车电池包电连接，从控单元与电动汽车电池包中的电
芯电连接。
[0016]本专利技术实施例提供的总线储能系统，总线储能系统为二层架构，总线储能系统包括：显控模块和至少一个从控模块，显控模块位于二层架构中的一层，至少一个从控模块位于二层架构中的另一层；其中，从控模块包括总线、主控单元和至少一个从控单元，显控模块通过总线与主控单元以及至少一个从控单元电连接；总线用于显控模块与主控单元之间的信号传输，以及显控模块与从控单元之间的信号传输。本专利技术实施例提供的总线储能系统，基于二层架构，采用AUTBUS总线，提高了总线储能系统的通信带宽，解决了低速总线在大规模数据采集时的带宽瓶颈，有效提升了总线储能系统的信号采集效率和信号传输速率以及工作效率。
附图说明
[0017]图1是现有技术中的一种总线储能系统的结构框图；
[0018]图2是现有技术中的一种CAN通信架构的结构框图；
[0019]图3是现有技术中的一种菊花链通信架构的结构框图；
[0020]图4是本专利技术实施例提供的一种总线储能系统的结构框图；
[0021]图5是本专利技术实施例提供的一种显控模块的结构框图；
[0022]图6是本专利技术实施例提供的一种主控单元的结构框图；
[0023]图7是本专利技术实施例提供的一种从控单元的结构框图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0025]图1是现有技术中的一种总线储能系统的结构框图。图1示意出的总线储能系统为应用在电池包的典型传统CAN总线储能系统，CAN总线储能系统采用三层架构，包括第三层中的显控模块、第二层中的主控模块、第一层中的从控模块组成。三层架构中的二、三层之间的CAN总线，对于大规模数据采集，带宽明显不够，且实时性很差。500Kbps的数据速率导致显控模块轮询一次电芯状态需要十几秒之多；并且不支持GPS授时，没有类似于1588协议的TSN网络机制，导致没有高精度的数据时间戳，大规模采集的数据同步性不够。由此只能承载比较粗略的SOC/SOH算法。电池寿命损耗较大，能源利用率较低。
[0026]图2是现有技术中的一种CAN通信架构的结构框图，图3是现有技术中的一种菊花链通信架构的结构框图。参考图2和图3，目前储能领域常用的总线为CAN通信和菊花链通信的总线。由于CAN通信在汽车电子上的应用时间长且通信稳定性好，因此电动汽车电池包主板与从板之间延续采用CAN通信方式，出于汽车电子成本方面的考虑，业内逐渐发展了一种新的通信方式——菊花链通信。菊花链通信方式使用的元器件更少(减少了芯片使用)更具成本优势，虽然稳定性低于CAN通信，但由于储能系统多数场景下放置在一个相对封闭应用场景(电池包内)，并且主板与从板之间的线束较短，符合应用要求，因此目前市场上使用更多的是菊花链通信方式。储能系统是在电动汽车电池包技术基础上的电芯状态采集大规模应用，也沿用了上述两种总线技术。由于菊花链使用率不及CAN总线普遍，稳定性低于CAN总
线，目前储能系统的总线以CAN总线为主。CAN总线及菊花链总线都是低速总线。CAN总线最高速率能达到2Mbps，但在汽车电池包中由于节点数和数据稳定性的限制通常工作在1Mbps以内，并稳定工作在250～500Kbps。而菊花链总线通常也是工作在1Mbps以内，且由于菊花链总线是手拉手(一进一出)的网络拓扑，会存在有一个节点芯片损坏，整条网络将从此处断开，可靠性较低的问题。
[0027]针对上述问题，本实施例提出了一种总线储能系统。图4是本专利技术实施例提供的一种总线储能系统的结构框图，本实施例可适用于电动汽车电池包等情况，该总线储能系统为二层架构，总线储能系统包括：显控模块BAMS和至少一个从控模块，显控模块BAMS位于二层架构中的一层，各从控模块均位于二层架构中的另一层。
[0028]其中，从控模块包括AUTBUS总线、主控单元BCMS和至少一个从控单元BMU，显控模块BAMS通过总线与主控单元BCMS以及各从控单元BMU电连接；总线用于显控模块BAMS与主控单元BCMS之间的信号传输，以及显控模块BAMS与从控单元BMU之间的信号传输。
[0029]示例性地，总线储能系统为电动汽车电池包的储能系统，总线为AUTBUS总线。总线储能系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种总线储能系统，其特征在于，所述总线储能系统为二层架构，所述总线储能系统包括：显控模块和至少一个从控模块，所述显控模块位于所述二层架构中的一层，所述至少一个从控模块位于所述二层架构中的另一层；其中，所述从控模块包括AUTBUS总线、主控单元和至少一个从控单元，所述显控模块通过所述总线与所述主控单元以及所述至少一个从控单元电连接；所述总线用于所述显控模块与所述主控单元之间的信号传输，以及所述显控模块与所述从控单元之间的信号传输。2.根据权利要求1所述的总线储能系统，其特征在于，所述显控模块设置有主站点，所述从控模块设置有从站点，所述主站点通过所述总线与所述从站点电连接。3.根据权利要求1所述的总线储能系统，其特征在于，所述显控模块包括第一总线芯片和控制器，所述控制器与所述第一总线芯片电连接，所述第一总线芯片通过所述总线与所述主控单元以及所述至少一个从控单元电连接。4.根据权利要求1所述的总线储能系统，其特征在于，所述主控单元包括第二总线芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔博，
申请(专利权)人：北京神经元网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：