专利名称：基于双总线通讯技术的bms系统的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种动力电池领域的电池管理系统(BMS, battery managementsystem),尤其涉及一种基于双总线通讯技术的BMS系统。
背景技术：
在锂离子动力电池中，为了有效地管理电池，通常采用电池管理系统对单体电池或电池模组进行信息采集。由于在实际过程中针对每个单体电池均需要管理，故需要与单体电池的极柱(正负极柱)进行电线连接，导致整个电池管理系统的布线非常复杂，进而导致系统的结构复杂化。
发明内容鉴于背景 技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种基于双总线通讯技术的BMS系统，其能简化布线进而简化整个系统的结构。为了实现本申请的目的，本申请提供一种基于双总线通讯技术的BMS系统，其包括:多个电池单元；BMS，包括系统MCU ；XY100通信芯片，具有双总线且与BMS的系统MCU进行数据通信；多个子ΧΥ001通信芯片，分别通信连接于ΧΥ100通信芯片的双总线；多个子隔离器，分别连接于所述多个子ΧΥ001通信芯片；多个子电池管理单元，分别连接于所述多个子隔离器且分别连接于所述多个电池单元。本申请的有益效果如下。基于双总线通讯技术的BMS系统，实现一对多模块化管理，简化了布线结构，从而简化的整个BMS系统的结构，并且能够提高均衡效果。
图1是根据本申请的基于双总线通讯技术的BMS系统的结构框图；图2是图1的基于双总线通讯技术的BMS系统的子均衡电路的一个实施例的电路不意图；图3是图1的基于双总线通讯技术的BMS系统的子均衡电路的另一个实施例的电路不意图；以及图4是图1的基于双总线通讯技术的BMS系统的电池管理单元的设置方式的结构示意图。其中，附图标记说明如下:I BMS11 系统 MCU2ΧΥ100 芯片3a、3b 子 ΧΥ001 芯片4a,4b子隔离器[0017]5a、5b 子 BMU5la、5Ib 子 MCU53a、53b子均衡电路55a、55b子信号采集电路BTa、BTb 电池单元6 极柱R分流电阻S 开关
具体实施方式
以下结合附图来说明根据本申请的基于双总线通讯技术的BMS系统。在详细说明之前，为了简明和清楚起见，本申请以两个电池单元进行标注和说明，在实际操作中，电池单元的数量可以为任意数量，相应地，与电池单元对应的XY001通信芯片、子隔离器、子电池管理单元(即子BMU (battery management unit))、子均衡电路、子信号采集电路等的数量均可以为对应的任意数量。如图1所示，根据本申请的基于双总线通讯技术的BMS系统包括:多个电池单元8丁&、8113;以及81^1，包括系统此仍1 ;XY100通信芯片2，具有双总线并与BMSl的系统MCUl I进行数据通信；多个子ΧΥ001通信芯片3a、3b，分别通信连接于ΧΥ100通信芯片2的双总线(即图1的XY.CN BUS);多个子隔 离器4a、4b，分别连接于所述多个子XY001通信芯片3a、3b ;多个子BMU5a、5b，分别连接于所述多个子隔离器4a、4b且分别连接于所述多个电池单元BTa、BTb。其中，XY100通信芯片、XY001通信芯片可商购自青岛鼎新通信有限公司。如图1所示，XY100通信芯片2与BMSl的系统MCUll通过TXD、RXD、R/T (收发控制)进行相互数据通信。系统MCUll可以选用本领域公知的各种适用的单片机。在根据本申请所述的基于双总线通讯技术的BMS系统中，各电池单元BTa、BTb可以为单体电池或多个单体电池串和/或并联在一起的电池组。优选地，电池为锂电池。在根据本申请所述的基于双总线通讯技术的BMS系统中，优选地，各子隔离器4a/4b可为光耦隔离器，从而实现针对各个电池电源BTa/BTb之间各自独立工作。光耦隔离器可以选用TLP系列。如图1所示，各XY001通信芯片3a/3b经由相应子隔离器4a/4b而与相应的子BMU5a/5b通过TXD、RXD进行数据通信。在根据本申请所述的基于双总线通讯技术的BMS系统中，如图1所示，优选地，所述多个子电池管理单元5a、5b中的每一个可包括:子MCU51a/51b，通信连接于相应的子隔离器4a/4b ;以及子均衡电路53a/53b，连接于相应的电池单元BTa/BTb且通信连接于相应的子MCU51a/51b。其中，子MCU51a/51b可以选用本领域公知的具有PWM功能的I/O接口的任何合适的单片机。通过子均衡电路53a、53b，实现电池单元BTa、BTb之间的均衡。在根据本申请所述的基于双总线通讯技术的BMS系统中，如图1所示，所述多个子电池管理单元5a、5b中的每一个还可包括:子信号采集电路55a/55b，通信连接于相应的子MCU51a/51b。通过子信号采集电路55a、55b，可以实现对电池单元BTa、BTb的信号采集，例如温度、电压等。采集到的信号通过子MCU (单片机)的具有PWM功能的I/O接口引入到子MCU 中。[0032]在根据本申请所述的基于双总线通讯技术的BMS系统中，在一个实施例中，子信号采集电路55a/55b包括采集电池单元BTa/BTb温度的NTC (Negative TemperatureCoefficient)热敏电阻。在根据本申请所述的基于双总线通讯技术的BMS系统中，在一个实施例中，如图2所示，各子均衡电路(以53a标识，同样适用于53b)包括:串联的分流电阻R和开关S，与相应的电池单元(以BTa标识，同样适用于BTb)并联。在另一个实施例中，如图3所示，各子均衡电路(以53a标识，同样适用于53b)可包括:相应的电池单元BTa/BTb并联的DC-DC变换器。DC-DC变换器可以采用本领域公知的任何合适的构造，例如2012年2月5日授权公告的中国专利CN202145619U中所公开的双向DC/DC变换器。当然除此之外，各子均衡电路还可以通过开关电容法来实现均衡控制。在根据本申请所述的基于双总线通讯技术的BMS系统中，在一个实施例中，如图4所不，各子电池管理单兀(以5a表不，同样适用于5b)设置于相应的电池单兀BTa/BTb的顶部并与该电池单元(以BTa表示，同样适用于BTb)的极柱6 (两个极柱，为正负极柱)通信 连接。
权利要求1.一种基于双总线通讯技术的BMS系统,包括: 多个电池单元(BTa，BTb);以及 BMS (1)，包括系统 MCU (11)； 其特征在于，所述基于双总线通讯技术的BMS系统还包括: XYlOO通信芯片(2)，具有双总线并与BMS (I)的系统MCU (11)进行数据通信； 多个子XY001通信芯片(3a，3b)，分别通信连接于XY100通信芯片(2)的双总线； 多个子隔离器(4a，4b)，分别连接于所述多个子XY001通信芯片(3a，3b)； 多个子电池管理单元(5a，5b)，分别连接于所述多个子隔离器(4a，4b)且分别连接于所述多个电池单元(BTa，BTb)。
2.根据权利要求1所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，各电池单元(BTa, BTb)为单体电池或 多个单体电池串和/或并联在一起的电池组。
3.根据权利要求2所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，电池为锂电池。
4.根据权利要求1所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，各子隔离器(4a,4b)为光稱隔离器。
5.根据权利要求1所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，所述多个子电池管理单元(5a，5b)中的每一个包括: 子MCU (51a，51b)，通信连接于相应的子隔离器(4a，4b);以及 子均衡电路(53a，53b)，通信连接于相应的子MCU (51a，51b)， 其中，子MCU (51a，51b)具有PWM功能的I/O接口。
6.根据权利要求5所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，所述多个子电池管理单元(5a，5b)中的每一个还包括: 子信号采集电路(55a, 55b )，通信连接于所述子MCU (5la，5Ib )。
7.根据权利要求6所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，子信号采集电路(55a，55b)包括采集相应的电池单元(BTa，BTb)温度的NTC热敏电阻。
8.根据权利要求5所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，各子均衡电路(53a，53b)包括: 串联的分流电阻(R)和开关(S)，与相应的电池单元(BTa，BTb)并联。
9.根据权利要求5所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，各子均衡电路(53a，53b)包括与相应的电池单元(BTa，BTb)并联的DC-DC变换器。
10.根据权利要求1所述的基于双总线通讯技术的BMS系统，其特征在于，各子电池管理单元(5a，5b)设置于相应的电池单元(BTa，BTb)的顶部并与该电池单元(BTa，BTb)的极柱(6)通信连接。
专利摘要本实用新型提供一种基于双总线通讯技术的BMS系统，其包括多个电池单元；BMS，包括系统MCU；XY100通信芯片，具有双总线并与BMS的系统MCU进行数据通信；多个子XY001通信芯片，分别通信连接于XY100通信芯片的双总线；多个子隔离器，分别连接于所述多个子XY001通信芯片；多个子电池管理单元，分别连接于所述多个子隔离器且分别连接于所述多个电池单元。基于双总线通讯技术的BMS系统，实现一对多模块化管理，简化了布线结构，从而简化的整个BMS系统的结构。
文档编号H02J7/34GK203103996SQ20122069000
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者李丹东, 薛慧娟 申请人:北京普莱德新能源电池科技有限公司