一种无线通讯电池管理系统的制作方法

本实用新型涉及一种电池管理领域，尤其是涉及一种无线通讯电池管理系统。

背景技术：

随着现代化社会科技的发展和进步，锂电技术在新能源技术中，扮演了重要的角色。锂电池的能量密度的日益增高，应用范围十分广泛。其中锂电池作为动力电池在新能源电动汽车和电力储能中的应用越来越多。

动力电池在汽车或储能的应用中，必须使用电池管理系统，以达到对动力电池的监控和管理，使之能安全和高效的应用。传统的电池管理系统，随着总压升高，采样线束繁多，安装复杂，容易接错或误导通，进而引起短路。在汽车电池包回收后梯次利用于储能方面，动力电池模组拆解困难，拆解成本高，控制单元和线束的利用率很低，造成了过多浪费。

同时，过多过长的采样线存在着线束阻抗，而且容易受到高压回路的干扰，都使得采样的精度受到影响，造成采样偏差较大，或者通讯不良等现象。当采样线安装不当或者在一定情况下，还易发生磨损，甚至会引起短路起火等。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无线通讯电池管理系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种无线通讯电池管理系统，包括主控模块和多个从控模块，所述的主控模块和从控模块上均安装有无线通讯单元，所述的从控模块包括电源单元、采样单元、pcb板和多个金属片，所述的无线通讯单元、电源单元和采样单元均集成在pcb板上，电源单元连接无线通讯单元和采样单元，所述的多个金属片分布在pcb板的两侧，金属片的一端连接电池模组中电芯的电极，另一端连接采样单元，其中有两个金属片的一端分别连接电池模组的电芯的正电极和负电极，另一端均连接电源单元。

进一步地，所述的金属片为镍片。

进一步地，所述的金属片通过焊接方式直接连接电池模组的电芯或电池模组上连接电芯的汇流排。

进一步地，所述的金属片的数量比电池模组的电芯数量多一个。

进一步地，还包括温度传感器，该温度传感器设置在金属片和pcb板的连接处边上。

进一步地，所述的pcb板上设有采样焊盘，所述的金属片通过采样焊盘连接采样单元和电源单元。

进一步地，所述的pcb板为矩形板，所述的金属片分布在矩形板长边的两侧。

进一步地，所述的无线通讯单元包括蓝牙芯片、gprs芯片或wifi芯片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型以金属片直接焊接的方式替代了传统从控模块和电池模组之间的采样线束和连接器，大幅降低了电池单体电压采样回路上的线阻损耗，同时降低了成本；并且，金属片焊接的形式提高了电池模组的简洁性，便于安装和拆解，有效的避免了采样线因震动、摩擦带来的松动、脱落和短路起火等风险，更加安全可靠。

2、本实用新型将温度传感器设置在金属片和pcb板的连接处边上，配合金属片的直接连接方式，避开了高压回路对线束的干扰，提高了单体采样，温度采样的精度。

3、主控模块和从控模块直接采用无线通讯的设计，同样省去了采样线束和采样连接器，实现了整个系统无线束连接。

4、采用本实用新型组包和组网均非常简便，无需考虑采样线束更换问题，可直接以电池模组为基本单位，实现高压串接，自动组网，便于动力电池回收后的梯次利用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为从控模块的结构示意图。

图3为主控模块的结构示意图。

图4为电源单元芯片的电路示意图。

图5为采样单元芯片的电路示意图。

附图标记：1、主控模块，11、处理器，13、主电源单元，14、can单元，15、其他单元，2、从控模块，21、采样单元，22、无线通讯单元，23、电源单元，24、金属片，25、采样焊盘，26、温度传感器，27、pcb板，3、电池模组，31、电极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种无线通讯电池管理系统，包括主控模块1和多个从控模块2，主控模块1和从控模块2上均安装有无线通讯单元，从控模块2焊接在电池模组3上。主、从控模块皆具有无线通讯功能，实现了主、从控模块之间的无线信号传输。

如图2所示，每个从控模块2包括电源单元23、采样单元21、pcb板27和多个金属片24。pcb板27为矩形板，金属片24均匀分布在矩形板长边的两侧，并且金属片24为镍片，其数量比所对应的电池模组3的电芯数量多一个。多出的一个金属片24用于连接电芯的负极，其余均连接电芯的正极。在pcb板27的长边两侧设有采样焊盘25，用于pcb板焊27接金属片24。金属片24的一端连接电池模组3中电芯的电极31，另一端通过采样焊盘25连接采样单元21。其中有两个金属片24的一端分别连接电池模组3的电芯的正电极31和负电极31，另一端均连接电源单元23，用于从控模块2的供电。金属片24通过焊接方式直接连接电池模组3的电芯或电池模块上连接电芯的汇流排。在pcb板27上还设有温度传感器26，该温度传感器26设置在金属片24和pcb板27的连接处的边上，靠近镍片的位置。

从控模块2无需额外供电，直接从电池模组3上取电，通过如图4所示的dc-dc直流降压电源芯片mp4569，将电池模组3的总压转换成3.3v的低压直流电源输出，为无线通讯单元22的mcu供电。无线通讯单元22模块一般为包括蓝牙芯片、gprs芯片或wifi芯片，本实施例采用市售的kw36芯片。采样单元21采用如图5所示的mc33771芯片，配合现有成熟的各类元器件实现单体电压采集、温度采集、开路检测、均衡等功能。从控模块2将采集的信号整理后，以无线的方式发送给主控模块1。主控模块1上的无线通讯单元22轮流和各个从控模块2通讯，将从控模块2传来的信号发给处理器，用于soc计算、热管理等。主控模块1也将均衡和开路检测等命令，以无线信号的方式发给从控模块2，从而实现相应的功能。

如图3所示，主控模块1是一块完整而独立的pcb板，是在传统的bms主控模块的功能基础上，新增了无线通讯单元22，已达到无线与从控模块2通讯的目的。该无线通讯单元22同样采用市售的kw36芯片。主控模块1从低压铅蓄电池上取电，通常是12v或者24v，通过pcb板上的主电源单元13进行降压转换输出为低压电源给处理器11和无线通讯单元22供电使用。主控模块1通过无线通讯单元22将所需数据从控模块2上获取进来，从而进行数据处理，电压监控，温度监控和soc、soh计算等，上述功能均有对应的其他单元15实现，均为现有成熟的技术，因此不再赘述。主控模块1和系统外部其他控制元件的通讯主要还是依靠有线的can单元14进行传输。

使用本实施例后，安装从控模块2和电池模组3时，无需再考虑采样线的连接问题，直接将带有采样焊盘25的从控模块2的pcb板和电池模组3的正/负极端通过金属片24焊接在一起，即可组成一个标准化的电池模组3，将电池模组3进一步组装成电池包时，直接将高压大电流回路连接上即可，装有从控模块2的电池模组3可以和主控模块1自动联网通讯，完成信息交互，十分简洁。

在动力电池包回收后应用于梯次利用时，无需过度拆解、更换采样线和从控模块2，直接拆下整个电池模组3，即可再次连接使用。完全不会浪费任何采样线束和从控模块2，整个过程也十分简单高效，相应地降低了的实际成本。在工作过程中，单体电压和温度的采样精度得到了提高，使得电池管理系统更能准确的获取电池模组3的基本信息和健康状态，进而提升了电池包的整体性能。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。