电池管理系统及其通信的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池管理系统及其通信的方法。所述电池管理系统包括：包含多个电池单元的电池；一组设备，其耦合至所述电池，用于获得所述多个电池单元的状态；以及控制单元，其耦合至所述设备的第一设备，通过缺省路径与所述一组设备的目标设备通信，且当所述缺省路径发生非期望情况时，通过备用路径与所述目标设备通信；与现有技术相比，本发明专利技术的电池管理系统的可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池管理系统，尤指一种包含备用通信路径的电池管理系统及其通信 的方法。
技术介绍
现在，锂电池被应用于环保汽车，例如，纯电动汽车和混合动力汽车。一节锂电池 单元的工作电压约为3到4伏，但纯电动汽车和混合动力汽车通常需要高于100伏的电压。 通常采用串联多个电池单元来驱动纯电动汽车和混合动力汽车。在电池管理中，将大量电池单元划分为一个或多个电池包，一个模拟前端设备 (Analog Front End device, AFE)耦合至每个电池包，用于获得每个电池包或电池单元的 状态，例如，电压和温度。然后，将表示电池包或电池单元状态的数字信号传输至微处理器， 用于执行不同功能，例如，电池保护。这样，就需要建立微处理器和每个模拟前端设备之间 的通信。图1是现有技术的光电隔离式垂直总线的电池管理系统100的示意图。模拟前端 设备122、124和126分别耦合至电池包112、114和116，用于获得电池包中每个电池单元 的状态。光电隔离模块132、134和136用于在前端设备122、124和126与中央控制单元 (central electronicscontrol unit，CECU) 140之间建立通信总线。对于总线中的每条通 路，即每个光电隔离模块需要两个光电隔离器。由于光电隔离器价格较贵，且其需要几百个毫安培的电流才能驱动，因此，现有技 术的光电隔离式垂直总线的电池管理系统100的成本高且功耗大。因此，为了降低成本，电 池管理中广泛地使用菊花链结构(daisychain architecture)的垂直总线。然而，如果菊 花链结构的垂直总线有断路，则前端设备122、124和126和中央控制单元140之间的通信 也会中断。所以，整个电池管理系统的可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种电池管理系统，所述电池管理系统相较与 现有技术而言，当缺省路径发生非期望情况时，能够采用备用路径继续通信。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电池管理系统，该电池管理系统包括包 含多个电池单元的电池；一组设备，其耦合至所述电池，用于分别获得所述多个电池单元的 状态；以及控制单元，其耦合至所述一组设备中的第一设备，用于通过缺省路径与所述一组 设备的目标设备通信，且当所述缺省路径发生非期望情况时，用于通过备用路径与所述目 标设备通信。本专利技术还提供了一种电池管理系统，该电池管理系统包括包括一组电池单元的 电池；一组设备，其耦合至所述电池，用于获得所述电池单元的状态，每个所述设备更进一 步包括监控模块，用于输出表示每个所述电池单元的状态的监控信号；总线模块，其耦合 至所述监控模块，用于传输所述监控信号，其中所述总线模块包括所述总线模块中的内部信号路径，其中所述设备外的外部信号路径耦合在所述设备之间，且用于在所述设备间传 输监控信号；以及控制单元，其耦合至所述设备的第一设备，用于通过缺省路径与所述设备 的目标设备通信，且当所述缺省路径发生非期望情况时，用于通过备用路径与所述目标设 备通{曰ο本专利技术进一步提供了一种在电池管理系统中通信的方法，该方法包括判断非期 望情况是否发生在缺省路径，该路径用于在控制单元和目标前端设备之间进行通信；以及 若检测到所述非期望情况，则通过备用路径进行所述通信，否则通过所述缺省路径进行所 述通信。与现有技术相比，采用本专利技术的电池管理系统的可靠性更高。 附图说明以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目 的、具体结构特征和优点。图1是传统的基于光电隔离器的垂直总线的电池管理系统的结构示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的垂直总线电路的结构示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的垂直总线电路的结构示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的电池管理系统的垂直总线电路的结构示意图；图5是根据本专利技术的一个实施例的电池管理系统的垂直总线电路的结构示意图；图6是根据本专利技术的一个实施例的电池管理系统的结构示意图；图7是根据本专利技术的一个实施例的电池管理系统的AFE设备的结构示意图；图8是根据本专利技术的一个实施例的电池管理系统的结构示意图；图9是根据本专利技术的另一个实施例的电池管理系统的结构示意图；以及图10是根据本专利技术的一个在电池管理系统中通信的方法的流程图。具体实施例方式虽然本专利技术将结合以下实施例进行阐述，但应理解为这并非意指将本专利技术限定于 这些实施例。相反，本专利技术旨在涵盖由所附权利要求项所界定的本专利技术精神和范围内所定 义的各种可选项、可修改项和等同项。此外，在以下对本专利技术的详细描述中，为了提供针对本专利技术的完全的理解，阐明了 大量的具体细节。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。 在另外的一些实例中，对于大家熟知的方案、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显 本专利技术之主旨。图2是根据本专利技术的一个实施例的垂直总线电路200的结构示意图。垂直总线电 路200包括三个总线模块220、230和240，以及多个电阻262、264、266和268。如图2所示， 总线模块220、230和240的结构相似。虽然图2出示了三个总线模块，然而本专利技术并不局 限于此。在其他的实施例中，垂直总线电路200可能包括更多或者更少数量的总线模块。总线模块220、230和240可使用不同的电压。以总线模块220为例，从总线模块 220的输入端212输入一个总线信号，并传输至总线模块230。在总线模块220的输入端 212，低电平电压为Vtl，高电平电压为\。当总线信号传输至总线模块230的节点214，低电平电压为\，高电平电压为V3,其中V2和V3分别不同于Vtl和义。相似地，总线信号可以由 总线模块230传输至总线模块240。总线模块220、230和240以向上的方向传输总线信号(参考图2的方向)。例如， 在垂直总线电路200中，总线220为底部总线模块，总线模块240为顶部总线模块。一个总 线信号从总线模块220的输入端212输入，并传输至总线模块240，最后从总线模块240的 输出端218输出。 在一实施例中，总线模块220包括上行信号路径222，反相器272和294，以及晶体 管284。在一实施例中，上行信号路径222包括晶体管223、224、225、226、227和228，以及 反相器229。总线模块230包括上行信号路径232、反相器274和296，以及晶体管286。上 行信号路径232包括晶体管233、234、235、236、237和238，以及反相器239。总线模块240 包括上行信号路径242、反相器276和298，以及晶体管288。上行信号路径242包括晶体管 243、244、245、246、247 和 248，以及反相器 249。总线模块220、230和240中的上行信号路径222、232和242将总线信号从低电平 传递到高电平。例如，总线模块220中的上行信号路径222将总线信号从低电平(VDD = V1, GND = V0)传递到高电平(VDD = V3, GND = V2)。在一实施例中，总线模块220中的反相器294和晶体管284、电阻264和总线模块 230中的反相器274将总线信号从总线模块220传递到总线模块230。相似地，总线模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统至少包括：电池，其包括多个电池单元；以及一组设备，其耦合至所述电池，用于分别获得所述多个电池单元的状态；以及控制单元，其耦合至所述一组设备中的第一设备，用于通过缺省路径与所述一组设备的目标设备通信，且当所述缺省路径发生非期望情况时，用于通过备用路径与所述目标设备通信。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：栗国星，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]