一種集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)，包括集成在一塊電路板上的主控模塊、電池單體電壓采集電路和接口電路，電池單體電壓采集電路包括至少兩個(gè)并聯(lián)在一起的串聯(lián)式電池單體電壓采集電路，每個(gè)串聯(lián)式電池單體電壓采集電路包括高壓隔離模塊、濾波模塊和按照菊花鏈模式依次首尾連接的電壓采集芯片；接口電路包括模擬信號輸入電連接器，數(shù)字信號輸入電連接器，數(shù)字信號輸出電連接器，及與所述電壓采集芯片一一對應(yīng)的高壓電連接器。本實(shí)用新型專利技術(shù)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)具有適用范圍廣及接線效率高的優(yōu)點(diǎn)。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及電池管理
，尤其涉及一種集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)。
技術(shù)介紹
電池管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心組成部分，其主要用于監(jiān)控動(dòng)力電池包內(nèi)單體電池的電壓和動(dòng)力電池包的總電壓，用于接收和處理人機(jī)接口信號，用于進(jìn)行動(dòng)力電池包熱管理，用于根據(jù)整車工況進(jìn)行能量切換，及用于計(jì)算動(dòng)力電池包與車身間絕緣電阻阻值等。電池管理系統(tǒng)架構(gòu)分為集中式架構(gòu)與分布式架構(gòu)，其中，分布式架構(gòu)主要包括分開設(shè)置的主控模塊、電池單體電壓采集模塊及低壓信號接口模塊，該分布式架構(gòu)由于需要為不同的模塊各設(shè)置至少一塊電路板，因此存在多個(gè)電路板間通信連接線路不可靠，及架構(gòu)成本高的缺陷；該集中式架構(gòu)是將分布式架構(gòu)中多個(gè)模塊的功能集成到一個(gè)模塊上，因此集中式架構(gòu)相對分布式架構(gòu)具有可極大節(jié)省布置空間，架構(gòu)成本低，及便于線束走線設(shè)計(jì)的優(yōu)勢。在現(xiàn)有集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)中，通常采用電壓采集芯片共用同一高壓隔離模塊的串聯(lián)式電池單體電壓采集電路，該種電路能夠采集的電池單體的數(shù)量相對較少，無法應(yīng)用在較大動(dòng)力電池包的電池單體電壓采集上；另外，現(xiàn)有集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)的各信號接口通常是單獨(dú)引出接線端子，沒有對各類信號接口進(jìn)行分類，這對于信號接口較多的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)而言，會(huì)增加接線難度及接線人員的工作量，因此，現(xiàn)有集中式電池管理系統(tǒng)還存在信號接口布置不合理的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)r>布置不合理及適用對象受限制的問題，提供一種經(jīng)改進(jìn)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)，包括集成在一塊電路板上的主控模塊、電池單體電壓采集電路和接口電路，所述電池單體電壓采集電路包括至少兩個(gè)并聯(lián)在一起的串聯(lián)式電池單體電壓采集電路，每個(gè)串聯(lián)式電池單體電壓采集電路包括一個(gè)高壓隔離模塊、一個(gè)濾波模塊和按照菊花鏈模式依次首尾連接的電壓采集芯片，位于末端的電壓采集芯片通過I2C總線順次經(jīng)所述濾波模塊和所述高壓隔離模塊與所述主控模塊的對應(yīng)I2C端口連接；所述接口電路包括模擬信號輸入電連接器，數(shù)字信號輸入電連接器，數(shù)字信號輸出電連接器，及與所述電壓采集芯片一一對應(yīng)的高壓電連接器，所述模擬信號輸入電連接器中各插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)模擬信號輸入端口電性連接，所述數(shù)字信號輸入電連接器中各插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)數(shù)字信號輸入端口電性連接，所述數(shù)字信號輸出電連接器中各插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)數(shù)字信號輸出端口電性連接。優(yōu)選的是，所有高壓電連接器布置在集中式電池管理系統(tǒng)的外殼的同一端面上。優(yōu)選的是，所述高壓電連接器與其他電連接器位于不同的端面上。優(yōu)選的是，所述濾波模塊為共模濾波器。優(yōu)選的是，所述電池單體電壓采集電路包括兩個(gè)并聯(lián)在一起的串聯(lián)式電池單體電壓采集電路。優(yōu)選的是，所述電池單體電壓采集電路共配置九個(gè)電壓采集芯片。優(yōu)選的是，其中一個(gè)串聯(lián)式電池單體電壓采集電路包括按照菊花鏈模式依次首尾連接的五個(gè)電壓采集芯片，另一個(gè)串聯(lián)式電池單體電壓采集電路包括按照菊花鏈模式依次首尾連接的四個(gè)電壓采集芯片。優(yōu)選的是，所述接口電路包括一個(gè)模擬信號輸入電連接器，一個(gè)數(shù)字信號輸入電連接器，及一個(gè)數(shù)字信號輸出電連接器。優(yōu)選的是，所述主控模塊的數(shù)字信號輸出端口包括用于輸出控制電池切斷單元?jiǎng)幼鞯那袛嗫刂菩盘柕亩丝凇⒂糜谳敵隹刂齐姵丶訜崞鲃?dòng)作的加熱控制信號的端口和用于輸出控制動(dòng)力電池包內(nèi)散熱風(fēng)扇動(dòng)作的風(fēng)扇控制信號的端口。本技術(shù)的有益效果在于，本技術(shù)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)的電池單體電壓采集電路在配置相同數(shù)量的電壓采集芯片的前提下，相對為每個(gè)電壓采集模塊各配置一個(gè)高壓隔離模塊的分布式電池單體電壓采集電路具有較低的成本，而相對串聯(lián)式電池單體電壓采集電路又具有較高的效率，因此，可以擴(kuò)大本技術(shù)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)的適用范圍；另外，本技術(shù)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)將各信號接口劃分高壓接口和低壓接口，并將低壓接口劃分為數(shù)字信號輸入接口、數(shù)字信號輸出接口和模擬信號輸入接口，在此基礎(chǔ)上，通過將高壓接口以電壓采集芯片為單位集中連接在各高壓電連接器上，將數(shù)字信號輸入接口集中連接在數(shù)字信號輸入電連接器上，將數(shù)字信號輸出接口集中連接在數(shù)字信號輸出電連接器上，及將模擬信號輸入接口集中連接在模擬信號輸入電連接器上的結(jié)構(gòu)，可以大大提高接線人員的接線效率，而且可以避免出現(xiàn)各種形式的接線錯(cuò)誤，防止主控模塊損壞。附圖說明圖1示出了對應(yīng)本技術(shù)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)的集中式電池管理系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)；圖2示出了圖1所示集中式電池管理系統(tǒng)的分解結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本技術(shù)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；圖4示出了圖3所示的濾波模塊的對外連接結(jié)構(gòu)；圖5示出了圖3所示的高壓隔離模塊的對外連接結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記說明：40-電壓采集芯片；??????????????10-主控模塊；30-濾波模塊；??????????????????20-高壓隔離模塊；SDA、SDA′、SDAM-數(shù)據(jù)信號；????SCL、SCL′、SCLM-時(shí)鐘信號；R1～R12-電阻；?????????????????L1、L2-電感；VDDL、Vcc、Vcc1-工作電壓；?????C35-濾波電容；D1、D2-穩(wěn)壓二極管；????????VDD2、VDD1-引腳；SCL2、SCL1-引腳；??????????SDA2、SDA1-引腳；GND2、GND1-引腳；??????????50-高壓電連接器；80-總線接口；??????????????60-模擬信號輸入電連接器；71-數(shù)字信號輸入電連接器；??72-數(shù)字信號輸出電連接器；90-電路板。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本技術(shù)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本技術(shù)，而不能解釋為對本技術(shù)的限制。本技術(shù)為了解決現(xiàn)有集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)布置不合理及適用對象受限制的問題，提出了一種經(jīng)改進(jìn)的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)，對應(yīng)的集中式電池管理系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)如圖1所示，該架構(gòu)如圖2和圖3所示，包括集成在一塊電路板90上的主控模塊10、電池單體電壓采集電路和接口本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)，包括集成在一塊電路板上的主控模塊、電池單體電壓采集電路和接口電路，其特征在于，所述電池單體電壓采集電路包括至少兩個(gè)并聯(lián)在一起的串聯(lián)式電池單體電壓采集電路，每個(gè)串聯(lián)式電池單體電壓采集電路包括一個(gè)高壓隔離模塊、一個(gè)濾波模塊和按照菊花鏈模式依次首尾連接的電壓采集芯片，位于末端的電壓采集芯片通過I2C總線順次經(jīng)所述濾波模塊和所述高壓隔離模塊與所述主控模塊的對應(yīng)I2C端口連接；所述接口電路包括模擬信號輸入電連接器，數(shù)字信號輸入電連接器，數(shù)字信號輸出電連接器，及與所述電壓采集芯片一一對應(yīng)的高壓電連接器，所述模擬信號輸入電連接器中各插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)模擬信號輸入端口電性連接，所述數(shù)字信號輸入電連接器中各插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)數(shù)字信號輸入端口電性連接，所述數(shù)字信號輸出電連接器中各插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)數(shù)字信號輸出端口電性連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)，包括集成在一塊電路板上的主控模
塊、電池單體電壓采集電路和接口電路，其特征在于，所述電池單體電壓
采集電路包括至少兩個(gè)并聯(lián)在一起的串聯(lián)式電池單體電壓采集電路，每個(gè)
串聯(lián)式電池單體電壓采集電路包括一個(gè)高壓隔離模塊、一個(gè)濾波模塊和按
照菊花鏈模式依次首尾連接的電壓采集芯片，位于末端的電壓采集芯片通
過I2C總線順次經(jīng)所述濾波模塊和所述高壓隔離模塊與所述主控模塊的對
應(yīng)I2C端口連接；所述接口電路包括模擬信號輸入電連接器，數(shù)字信號輸
入電連接器，數(shù)字信號輸出電連接器，及與所述電壓采集芯片一一對應(yīng)的
高壓電連接器，所述模擬信號輸入電連接器中各插針或者插孔與所述主控
模塊的對應(yīng)模擬信號輸入端口電性連接，所述數(shù)字信號輸入電連接器中各
插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)數(shù)字信號輸入端口電性連接，所述數(shù)
字信號輸出電連接器中各插針或者插孔與所述主控模塊的對應(yīng)數(shù)字信號輸
出端口電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：所
有高壓電連接器布置在集中式電池管理系統(tǒng)的外殼的同一端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集中式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：所
述高壓電連接器與其他電連接器位于不同的端面...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁更新，周鵬，胡有亮，宋健，
申請(專利權(quán))人：安徽江淮汽車股份有限公司，
類型：新型
國別省市：安徽;34