电池管理系统的制作方法

本技术涉及电池，尤其涉及一种电池管理系统。

背景技术：

1、菊花链通常指由一系列菊花组成的花环。在电气和电子工程通信领域，通常使用该方式进行通信。例如，设备a和设备b通过电缆连接，设备c连接到设备b，设备d通过电缆连接到设备c。在这种连接方法中，不形成网格拓扑，相邻的设备可直接通信。

2、相关技术中，电池管理系统(bms)可用于智能化管理及维护各个电池模组，防止电池模组出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。对于主从架构的电池管理系统，该系统的主板与从板之间的通信方式主要有两种：can通信和菊花链通信。其中，can通信具有应用时间长、且通信稳定性好的特点。但是，所需要使用的元器件较多，导致成本高、体积大。出于成本及应用环境等方面的考虑，业内逐渐发展了一种新的通信方式即菊花链通信，该方式由于减少了芯片使用，更具成本优势，且适用于相对封闭的应用场景，所以被越来越广泛的使用。

3、然而，相关技术中，电池管理系统的电路实现较为复杂，电压采集路数和温度采集点数多，成本较高。因此，有必要对电池管理系统的电路实现进行改进，以进一步简化电路，降低成本。此外，相关技术中的电池管理系统，通常采用一个电池管理芯片同时管理6～12个电池，复杂的连接结构导致电池管理系统存在诸多问题。例如，电池管理系统中有很多交叉连线，并且有些连线之间的距离非常长，交叉连线和长距离连线给电池管理系统带来噪声干扰、稳定性差等通信问题。同时，由于电池管理芯片管理的电池较多，电池管理芯片两端的电压会达到100v以上，使电池管理芯片在使用过程中存在很大安全隐患。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提出了一种电池管理系统，能够解决交叉连线以及长距离连线带来的噪声干扰和稳定性差的问题，提升电池管理系统的可靠性，减少安全风险，简化结构，降低成本。

2、第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电池管理系统，所述电池管理系统包括主板、从板以及至少一个电池单元，所述主板与所述从板通过单根双向通信总线电连接，所述从板与至少一个所述电池单元电连接，其中：所述主板包括多级主板通信单元以及多个主板电池管理芯片，至少一级所述主板通信单元中设置有菊花链通信芯片，所述菊花链通信芯片用于对至少一个所述电池单元采集的电池参数进行传输；至少两个所述主板电池管理芯片之间设置有信号隔离芯片，所述信号隔离芯片用于将不同的主板电池管理芯片传输的信号进行隔离；所述从板包括多级从板通信单元以及多个从板电池管理芯片，至少一级从板通信单元与所述从板电池管理芯片电连接。

3、在一实施例中，所述主板的多级主板通信单元包括第一级主板通信电路以及第二级主板通信电路，所述主板电池管理芯片包括第一电池管理芯片以及第二电池管理芯片，其中：所述第一级主板通信电路分别与所述微控制器以及所述第二级主板通信电路电连接。

4、在一实施例中，所述主板还包括微控制器，所述第一级主板通信电路包括第一通信单元，所述第一通信单元设置有菊花链通信芯片，所述菊花链通信芯片与所述微控制器电连接。

5、在一实施例中，所述第一级主板通信电路还包括第一隔离单元，所述第一隔离单元与所述第一通信单元电连接。

6、在一实施例中，所述第二级主板通信电路包括第一传输单元，所述第一传输单元与所述第一级主板通信电路电连接，所述第一传输单元用于传输模拟前端的双向信号。

7、在一实施例中，所述第二级主板通信电路还包括第二隔离单元，所述第二隔离单元分别与所述第一电池管理芯片以及第二电池管理芯片电连接，所述第二隔离单元用于隔离所述第一电池管理芯片以及第二电池管理芯片。

8、在一实施例中，所述从板的多级从板通信单元包括第一级从板通信电路、第二级从板通信电路以及第三级从板通信电路，所述从板电池管理芯片包括第三电池管理芯片以及第四电池管理芯片，其中：所述第一级从板通信电路包括第二传输单元以及第三隔离单元，所述第二传输单元与所述第二电池管理芯片电连接，所述第三隔离单元与所述第二电池管理芯片电连接。

9、在一实施例中，所述第二级从板通信电路包括第四隔离单元以及第五隔离单元，所述第四隔离单元与所述第三隔离单元电连接，所述第五隔离单元分别与所述第三电池管理芯片以及第四电池管理芯片电连接。

10、在一实施例中，所述第三级从板通信电路包括第三传输单元以及第四传输单元，所述第三传输单元与所述第四电池管理芯片电连接，所述第四传输单元与所述第四电池管理芯片电连接。

11、在一实施例中，所述主板以及从板上分别设有连接器，用于传输主板以及从板之间的双向信号。

12、通过采用单根双向通信总线将主板与从板电连接，并采用主从架构分别在主板和从板设置多级通信，即，在主板中设置多级主板通信单元以及多个第一电池管理芯片，在至少一级所述主板通信单元中设置菊花链通信芯片，以及在从板中设置多级从板通信单元以及多个第二电池管理芯片，根据本实用新型能够解决交叉连线以及长距离连线带来的噪声干扰和稳定性差的问题，提升电池管理系统的可靠性，减少安全风险，简化结构，降低成本。

技术特征：

1.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括主板、从板以及至少一个电池单元，所述主板与所述从板通过单根双向通信总线电连接，所述从板与至少一个所述电池单元电连接，其中：

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述主板的多级主板通信单元包括第一级主板通信电路以及第二级主板通信电路，所述主板电池管理芯片包括第一电池管理芯片以及第二电池管理芯片，其中：所述第一级主板通信电路分别与微控制器以及所述第二级主板通信电路电连接。

3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述主板还包括微控制器，所述第一级主板通信电路包括第一通信单元，所述第一通信单元设置有菊花链通信芯片，所述菊花链通信芯片与所述微控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一级主板通信电路还包括第一隔离单元，所述第一隔离单元与所述第一通信单元电连接。

5.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二级主板通信电路包括第一传输单元，所述第一传输单元与所述第一级主板通信电路电连接，所述第一传输单元用于传输模拟前端的双向信号。

6.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二级主板通信电路还包括第二隔离单元，所述第二隔离单元分别与所述第一电池管理芯片以及第二电池管理芯片电连接，所述第二隔离单元用于隔离所述第一电池管理芯片以及第二电池管理芯片。

7.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述从板的多级从板通信单元包括第一级从板通信电路、第二级从板通信电路以及第三级从板通信电路，所述从板电池管理芯片包括第三电池管理芯片以及第四电池管理芯片，其中：所述第一级从板通信电路包括第二传输单元以及第三隔离单元，所述第二传输单元与所述第二电池管理芯片电连接，所述第三隔离单元与所述第二电池管理芯片电连接。

8.根据权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二级从板通信电路包括第四隔离单元以及第五隔离单元，所述第四隔离单元与所述第三隔离单元电连接，所述第五隔离单元分别与所述第三电池管理芯片以及第四电池管理芯片电连接。

9.根据权利要求8所述的电池管理系统，其特征在于，所述第三级从板通信电路包括第三传输单元以及第四传输单元，所述第三传输单元与所述第四电池管理芯片电连接，所述第四传输单元与所述第四电池管理芯片电连接。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电池管理系统，其特征在于，所述主板以及从板上分别设有连接器，用于传输主板以及从板之间的双向信号。

技术总结
本技术涉及一种电池管理系统，电池管理系统包括主板、从板及至少一个电池单元，主板与从板通过单根双向通信总线电连接，从板与至少一个电池单元电连接，主板包括多级主板通信单元及多个主板电池管理芯片，至少一级主板通信单元中设有菊花链通信芯片，用于对至少一个电池单元采集的电池参数传输；至少两个主板电池管理芯片之间设有信号隔离芯片，用于将不同的主板电池管理芯片传输的信号隔离；从板包括多级从板通信单元及多个从板电池管理芯片，至少一级从板通信单元与从板电池管理芯片电连接。本技术能够解决交叉连线及长距离连线带来的噪声干扰和稳定性差的问题，提升电池管理系统的可靠性，减少安全风险，简化结构，降低成本。

技术研发人员：彭宏伟
受保护的技术使用者：湖北亿纬动力有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12