一种电池管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池安全领域，特别是涉及一种电池管理系统。


背景技术：

2.动力电池的电池管理系统通常包括采集模块、通信模块和处理模块，采集模块动力电池中各单体的电压和温度进行采集，然后将采集到的信号通过通信模块传输至处理模块，处理模块基于采集模块采集到的信号对动力电池进行相应的控制。其中，电池管理系统的采集模块为高压部分，通信模块及为通信模块供电的模块为低压部分，高压部分与低压部分若直接连接则会造成电池管理系统的损坏


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种电池管理系统，使用隔离模块对采集模块及通信模块进行电气隔离，以防止高压对通信模块造成损坏，进而提高电池管理系统的安全性和可靠性。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池管理系统，包括：
5.采集模块，用于采集动力电池的参数，所述参数包括所述动力电池中各单体的电压和/或温度；
6.输入端与所述采集模块的通信端连接的隔离装置，用于进行电气隔离；
7.通信端与所述隔离装置的输出端连接的通信模块，用于通过所述隔离装置接收所述采集模块采集到的所述动力电池的参数，并将所述参数发送至处理模块，以使所述处理模块对动力电池进行实时监测。
8.优选地，所述隔离装置包括n个串联连接的网络变压器，n为正整数。
9.优选地，所述n为2。
10.优选地，还包括：
11.一端与所述网络变压器的输出端连接，另一端与所述通信模块的通信端连接的通信接口。
12.优选地，所述通信接口为型号为ltc6820ims的通信接口。
13.优选地，还包括：
14.设置于所述通信接口与所述通信模块之间的数字隔离器，用于进行电气隔离。
15.优选地，所述数字隔离器为型号为si8641ed-b-isr的数字隔离器。
16.优选地，还包括：
17.设置于所述隔离装置与所述通信模块之间的过电压保护装置，用于在所述隔离装置与所述通信模块之间的电压超过预设电压时断开。
18.优选地，还包括与所述过电压保护装置连接的报警装置，用于在所述过电压保护装置断开时发出报警信息。
19.本技术提供了一种电池管理系统，包括采集模块、隔离装置及通信模块，其中，在
采集模块为高压部分，通信模块为低压部分时，使用隔离模块对其进行电气隔离，以防止高压对通信模块造成损坏，进而提高电池管理系统的安全性和可靠性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型提供的一种电池管理系统的结构框图；
22.图2为本实用新型提供的一种网络变压器的示意图；
23.图3为本实用新型提供的一种通信接口的示意图；
24.图4为本实用新型提供的一种数字隔离器的示意图。
具体实施方式
25.本实用新型的核心是提供一种电池管理系统，使用隔离模块对采集模块及通信模块进行电气隔离，以防止高压对通信模块造成损坏，进而提高电池管理系统的安全性和可靠性。
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参照图1，图1为本实用新型提供的一种电池管理系统的结构框图，该系统包括：
28.采集模块11，用于采集动力电池的参数，参数包括动力电池中各单体的电压和/或温度；
29.输入端与采集模块11的通信端连接的隔离装置12，用于进行电气隔离；
30.通信端与隔离装置12的输出端连接的通信模块13，用于通过隔离装置12接收采集模块11采集到的动力电池的参数，并将参数发送至处理模块，以使处理模块对动力电池进行实时监测。
31.考虑到动力电池的输出电压较高，此时，对应的电池管理系统中的采集模块11为高压模块，通信模块13为低压模块，高压部分与低压部分若直接连接则会造成电池管理系统的损坏。
32.为解决上述技术问题，本技术中的设计思路为：考虑到采集模块11为采集芯片时，采集芯片内部的采集端和通信端之间存在隔离的模块，但是考虑到采集芯片内部的隔离模块的耐压值可能比较低，如果采集模块11和通信模块13之间的隔离模块损坏，则后端的通信模块13或者处理模块则可能被损坏。
33.因此，本技术在采集模块11和通信模块13之间设置隔离装置12，进行电气隔离，以使采集模块11和通信模块13之间不直接连接，从而避免动力电池的电池管理系统被损坏。
34.需要说明的是，本技术中的隔离模块可以但不限于为变压器，从而实现电气隔离，
也可以是其他的隔离装置12，本技术在此不做特别的限定。
35.本技术中采集模块11的组成可以但不限于由一个单体电压和/或温度采集芯片构成，芯片单体电压采集部分为高压部分，通信部分为低压部分。隔离装置12的设计为采集芯片通信引脚与外界通信引脚的耐压隔离设计。
36.在上述实施例的基础上：
37.作为一种优选的实施例，隔离装置12包括n个串联连接的网络变压器，n为正整数。
38.本实施例旨在提供一种隔离装置12的具体实现方式，其中，可以但不限于包括n个网络变压器，n个网络变压器串联，其中串联的网络电压器的个数越多，对应的隔离装置12的耐压值越高。
39.本技术中网络变压器可以承受的耐压值可以但不限于为ac3000v耐压，本技术中的网络变压器的型号可以但不限于为s12502-1ba。请参照图2，图2为本实用新型提供的一种网络变压器的示意图。将网络变压器的一侧与采集模块11的菊花链通信引脚bp、bn、ap、an经过第一次耐压隔离后输出，最终采集模块11最终的菊花链通信引脚为bop、bon、aop、aon。
40.可见，在本技术中的隔离装置12为网络变压器时，可以实现隔离装置12的功能，且实现方式简单可靠。
41.作为一种优选的实施例，n为2。
42.通信模块13与采集模块11之间的耐压值要实现ac5600的耐压，则需要使用两个网络变压器，且两个网络变压器串联.此时，上述图2中的网络变压器个数为2，且第一个网络变压器的菊花链通信引脚bop、bon、aop、aon分别连接第二个网络变压器的bop、bon、aop、aon引脚，第二个网络变压器的bp、bn、ap、an引脚与通信模块13的菊花链引脚连接。
43.可见，通过使用两个网络变压器可以实现更高压的隔离，进而保证电池管理系统的可靠性。
44.作为一种优选的实施例，还包括：
45.一端与网络变压器的输出端连接，另一端与通信模块13的通信端连接的通信接口。
46.作为一种优选的实施例，通信接口为型号为ltc6820ims的通信接口。
47.本实施例旨在提供一种通信模块13与采集模块11之间的连接方式，具体地，通过通信接口连接。
48.其中，在通信模块13为四线制菊花通信时，通信接口的型号可以但不限于为ltc6820ims，以将二线制菊花链通信转换为四线制菊花链通信，便于采集模块11与通信模块13之间进行通信。
49.请参照图3，图3为本实用新型提供的一种通信接口的示意图。其中，第二个网络变压器的ap和an引脚分别和通信接口的11和12引脚连接，通过通信接口的2-5四个引脚输出。
50.当然，通信接口的具体型号根据采集模块11与通信模块13的具体实现而，定，本技术在此不做特别的限定。
51.作为一种优选的实施例，还包括：
52.设置于通信接口与通信模块13之间的数字隔离器，用于进行电气隔离。
53.请参照图4，图4为本实用新型提供的一种数字隔离器的示意图。
54.作为一种优选的实施例，数字隔离器为型号为si8641ed-b-isr的数字隔离器。
55.为进一步提高通信模块13与采集模块11之间的耐压值，本技术中在通信接口的输出端连接一数字隔离器(型号可以但不限于为si8641ed-b-isr)以进行第三次耐压隔离，数字隔离器耐压可以但不限于为ac5000v，经过数字隔离器最后进入通信模块13，通信模块13可以但不限于为bms系统中的主芯片的通信模块13，从而使主芯片实现菊花链通信，由主芯片对外输出can通信数据。具体地，通信接口的2-5四个引脚分别与si8641ed-b-isr芯片的11-14四个引脚输入，并通过3-6四个引脚连接至通信模块13。
56.可见，本技术中使用两个网络变压器及一个数字隔离器可以实现ac5600v耐压。
57.此外，图2、图3及图4中的电容和电阻的作用是为了保护装置工作时的可靠性。
58.作为一种优选的实施例，还包括：
59.设置于隔离装置12与通信模块13之间的过电压保护装置，用于在隔离装置12与通信模块13之间的电压超过预设电压时断开。
60.考虑到隔离装置12可能会损坏等原因，此时，此时，通信模块13与隔离装置12之间可能存在高电压，可能会造成通信模块13或电池管理系统的损坏。
61.为解决上述技术问题，本实施例在隔离装置12和通信模块13之间还设置了过电压保护装置，在电压较高，也即高于预设电压时断开，保证电池管理系统的安全。
62.当然，也可能会出现电流过大的情况，因此，也可以在隔离装置12与通信模块13之间设置过电流保护装置，在隔离装置12与通信模块13之间的电流大于预设电流时，控制自身断开，以实现对电池管理系统的安全保证。
63.作为一种优选的实施例，还包括与过电压保护装置连接的报警装置，用于在过电压保护装置断开时发出报警信息。
64.为了使工作人员能及时了解到电池管理系统的异常信息，本实施例还设置了报警装置，在过电压装置断开时发出报警信息，以便工作人员及时了解信息。在设置了过电流保护装置时，报警装置还可以在过电流保护装置断开时，发出电流报警信息，以提示工作人员。
65.其中，报警装置可以但不限于为声音报警装置/显示报警装置等，具体地，声音报警装置和显示报警装置可以只选择一种作为报警装置，即在确认发出报警时，声音报警装置发出声音报警；或者显示报警装置发出显示报警，用于提示；也可以两种联合使用，也就是既有声音报警装置也有显示报警装置，当单一的报警装置不容易引起工作人员的注意，比如周围环境嘈杂，工作人员无法听到声音报警时，比如显示报警距离工作人员较远，不在视线范围内时，可采用两种报警装置结合的方式，为报警装置的设置提供了多个选择，便于工作人员更及时准确的发现霉变烟包，并对霉变烟包进行处理。
66.本实施例中，可以选择蜂鸣器作为声音报警装置，蜂鸣器的声音报警具有警醒的作用，提示工作人员及时的发现并处理。此外，蜂鸣器成本低，连接方式简单，易于操作。可以选择指示灯作为显示报警装置，在声音嘈杂的场所中，对工作人员起警示作用，此外，指示灯成本低，连接方式简单，易于操作。
67.当然，报警装置的具体实现方式不限于上述举例，也可以是其他的实现方式，本技术在此不做特别的限定。
68.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一
个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
70.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。