電動汽車電池管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)，特別涉及一種電動汽車電池管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(純電動或混合動力)汽車中，電驅(qū)動系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機、逆變器和動力電池組成。與傳統(tǒng)汽車不同，此類汽車的動力傳動系統(tǒng)中，運用電機作為動力驅(qū)動部件之一，將電能轉(zhuǎn)化為機械能以驅(qū)動車輛。動力電池作為該系統(tǒng)中的電能儲能元器件，其電壓通常在幾百伏特以上。
[0003]在純電動或混合動力系統(tǒng)(HE/HEV)汽車中，電池是最核心的部件，因此對電池的管理系統(tǒng)也提出了很高的要求，需要滿足更長的使用壽命需求、滿足高壓及大電流需求、滿足高能量的需求等。
[0004]常見的純電動或混合動力(EV/HEV)汽車的電池管理系統(tǒng)(BMS)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括電流檢測模塊(CSM, Current Sense Module)、電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊(MBB, Measurement and Balance Board)、電池管理模塊(BMU, Battery ManagementUnit)、電力分配模塊(EDM, Electric Distribut1n Module)；
[0005]所述電流檢測模塊CSM，其主要功能為采集母線上大電流及動力電池的高壓監(jiān)測；
[0006]所述電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊MBB，用于電池組電壓監(jiān)控及均衡管理，并帶有電池組溫度監(jiān)控功能；
[0007]所述電池管理模塊BMU，通過CAN總線采集所述電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊MBB及所述電流檢測模塊CSM的信息，用以判斷電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)；
[0008]所述電力分配模塊EDM，內(nèi)部集成有主繼電器和預(yù)充繼電器及母線電流霍爾(Hall)傳感器等執(zhí)行部件。
[0009]常見的純電動或混合動力(EV/HEV)汽車的電池管理系統(tǒng)(BMS)存在下列問題:
[0010]1.由于BMU與MBB組件及MBB組件之間的通訊接口為CAN總線，因此每個MBB模塊均需配置一顆帶CAN控制器的MCU最小系統(tǒng)及CAN接口電路，導(dǎo)致系統(tǒng)成本較昂貴；
[0011 ] 2.MBB模塊為動力電池高壓監(jiān)控，MBB模塊與MBB模塊之間及BMU模塊之間的通訊接口需要額外高壓隔離模塊，也額外增加了系統(tǒng)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電動汽車電池管理系統(tǒng)，元器件數(shù)量少，系統(tǒng)成本低，抗干擾能力強。
[0013]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的電動汽車電池管理系統(tǒng)，包括一個電池管理模塊、η個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊，η為大于等于2的正整數(shù)；
[0014]所述電池管理模塊，包括一微處理器、一菊花鏈接口芯片；
[0015]所述菊花鏈接口芯片，一端同微處理器的串行外設(shè)接口連接，另一端同雙絞線連接，用于進行來自微處理器的邏輯信號同來自雙絞線的差分式正&負信號之間的轉(zhuǎn)換；
[0016]所述電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊，包括電池監(jiān)控芯片；
[0017]所述電池監(jiān)控芯片，包括高端接口、低端接口 ；
[0018]η個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊串聯(lián)式連接，即第I個電池電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的低端接口通過雙絞線同所述菊花鏈接口芯片的另一端連接，第I個電池電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的高端接口通過雙絞線同第2個電池電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的低端接口連接，依次級聯(lián)向上，第η-1個電池電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的高端接口通過雙絞線同第η個電池電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的低端接口連接；或者
[0019]η個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊并聯(lián)式連接，即η個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的低端接口分別通過雙絞線同所述菊花鏈接口芯片的另一端連接。
[0020]較佳的，所述菊花鏈接口芯片的另一端同雙絞線的連接，以及各個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的高端接口、低端接口同雙絞線的連接，均配置有信號隔離變壓器。
[0021]較佳的，η個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊串聯(lián)式連接時，各個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的高端接口的正端、負端之間，以及低端接口的正端、負端之間，均配置有終端電阻。
[0022]較佳的，η個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊并聯(lián)式連接時，各個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的高端接口的正端、負端之間均配置有終端電阻，其中一個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊的電池監(jiān)控芯片的低端接口的正端、負端之間配置有終端電阻。
[0023]本發(fā)明的電動汽車電池管理系統(tǒng)，采用菊花鏈拓撲結(jié)構(gòu)，其中菊花鏈拓撲結(jié)構(gòu)分為串聯(lián)式菊花鏈和并聯(lián)式菊花鏈兩種形式，僅需配置極少數(shù)量的信號隔離變壓器和菊花鏈接口芯片、電池監(jiān)控芯片，就可以實現(xiàn)模塊間信息的實時交互，同時在模塊之間提供堅固和隔離式的兩線式傳送，元器件數(shù)量大幅減少，系統(tǒng)成本大幅降低。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是常見的純電動或混合動力汽車的電池管理系統(tǒng)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的電動汽車電池管理系統(tǒng)的串聯(lián)式菊花鏈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明的電動汽車電池管理系統(tǒng)的并聯(lián)式菊花鏈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是菊花鏈通信接口的通訊速率與線纜長度關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0030]電動汽車電池管理系統(tǒng)一實施方式，如圖2、圖3所示，其包括一個電池管理模塊(BMU,Battery Management Unit)、n個電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊(MBB,Measurementand Balance Board), n為大于等于2的正整數(shù)；
[0031]所述電池管理模塊，包括一微處理器M⑶、一菊花鏈接口芯片；
[0032]所述菊花鏈接口芯片，一端同微處理器MCU的串行外設(shè)接口 SPI連接、另一端通過信號隔離變壓器L同雙絞線連接，用于進行來自微處理器MCU的邏輯信號同來自雙絞線的差分式正&負(ΙΡ&Μ)信號之間的轉(zhuǎn)換；
[0033]所述電池組電壓監(jiān)控及均衡管理模塊(MBB, Measurement and Balance Board),包括電池監(jiān)控芯片(Battery M