一种电池管理系统的双向环路通迅电路的制作方法

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电池管理系统的双向环路通迅电路。

背景技术：

在电力、通讯等传统应用以及新能源领域，电池作为后备电源或能量存储时，大部分采用多电池串联后再进行应用，以适应电压等级要求。同时，电池管理系统作为电池不可或缺的部件对电池系统进行管理。

电池管理系统的架构为：一种为包括主管理模块和若干个从电池检测模块的主从模式，其从电池检测模块对多节电池进行检测，主管理模块通过通讯线的方式对从管理模块进行管理，主管理模块将所有的信息进行汇总；另一种为一体化电池管理模块模式，其包括了主管理模块和从电池检测模块的功能，其包括对所有电池的检测与信息汇总。上述的设计，所有主从模式或一体化模式都对多数电池进行集中管理，虽然减少了模块数量与管理的难度，但连线较多，有一定的安全隐患，且无法排除一线制采集时电池间连接导线产生的“过桥电压”对测量数据的影响。

针对主从模式或一体化模式的缺点，有人提出了单体电池检测模块的概念，即针对每一节电池均采用单体电池检测模块，有效克服了上述不足，具有采集速度快、测量精度高、方便安装等独特优点。因为单体电池检测模块供电来源于单节电池，所以需要尽量降低自身功耗避免影响电池。采用的是非隔离供电方式，因此两个相邻检测模块通讯需要采用隔离通讯，不然因为电位差会造成模块损坏。

现有的电池管理系统中，各单体电池检测模块之间，以及检测模块与电池管理模块均采用单向通讯或采用单体电池检测模块与电池管理模块一对一通讯的方式，单向通讯时当出现通讯线断开或者通讯器件损坏，总系统数据就不能正常接收，也无法判断具体是哪个模块的问题，维护比较麻烦；一对一通讯的模式虽然可避免单向通讯的一些问题，但通讯线过多，接线繁琐，容易出错。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电池管理系统的双向环路通迅电路。

本实用新型提供的技术方案为：

一种电池管理系统的双向环路通迅电路，所述的电池管理系统包括电池管理模块M0和若干个单体电池检测模块Mi，i为大于等于1且小于等于n的整数，n为单体电池检测模块的个数，其特征在于：

所述的电池管理模块M0和单体电池检测模块Mi中设有用于第一路通讯的第一通讯模块，用于第二路通讯的第二通讯模块，其中M1，…Mn，M0的第一通讯模块顺序连接而构成第一路通讯电路，Mn，…M1，M0的第二通讯模块顺序连接而构成第二路通讯电路。

优选地，所述的单体电池检测模块Mi的第一通讯模块包括第一数据接收模块和第一数据发送模块，第一数据发送模块和第一接收模块分别连接到主控芯片；

所述的单体电池检测模块Mi的第二通讯模块包括第二数据接收模块和第二数据发送模块，第二数据发送模块和第二接收模块分别连接到主控芯片；

所述的单体电池检测模块M0的第一通讯模块包括第一数据接收模块和第一数据发送模块，第一数据发送模块和第一接收模块分别连接到主控芯片；

所述的单体电池检测模块M0的第二通讯模块包括第二数据接收模块和第二数据发送模块，第二数据发送模块和第二接收模块分别连接到主控芯片；

单体电池检测模块Mk的第一数据发送模块连接单体电池检测模块M(k+1)的第一数据接收模块；k为大于等于1且小于等于(n－1)的整数；单体电池检测模块Mn的第一数据发送模块连接电池管理模块M0的第一数据接收模块；电池管理模块M0的第一数据发送模块连接电池管理模块M1的第一数据接收模块；

单体电池检测模块Mj的第二数据发送模块连接单体电池检测模块M(j－1)的第二数据接收模块；j为小于等于n且大于等于2的整数；单体电池检测模块M1的第二数据发送模块连接电池管理模块M0的第二数据接收模块；电池管理模块M0的第二数据发送模块连接电池管理模块Mn的第二数据接收模块。

优选地，单体电池检测模块Mi的第一数据接收模块采用MOS管RX－iA，第一数据发送模块采用光耦TX－iB，第二数据接收模块采用MOS管RX－iB，第二数据发送模块采用光耦TX－iA；电池管理模块的第二数据接收模块采用MOS管RX－A，第二数据发送模块采用光耦TX－B，第一数据接收模块采用MOS管RX－B，第一数据发送模块采用光耦TX－A；

单体电池检测模块Mk的光耦TX－kB的输出端连接单体电池检测模块M(k+1)的MOS管RX－(k+1)A的输入端；k为大于等于1且小于等于(n－1)的整数；单体电池检测模块Mn的光耦TX－nB的输出端连接电池管理模块M0的MOS管RX－B的输入端；电池管理模块M0的光耦TX－A的输出端连接单体电池检测模块M1的MOS管RX－1A的输入端。

单体电池检测模块Mj的光耦TX－jA的输出端连接单体电池检测模块M(j－1)的MOS管RX－(j－1)B的输入端；j为小于等于n且大于等于2的整数；单体电池检测模块M1的光耦TX－1A的输出端连接电池管理模块M0的MOS管RX－A的输入端；电池管理模块M0的光耦TX－B的输出端连接单体电池检测模块Mn的MOS管RX－nB的输入端。

优选地，所述的主控芯片采用STM32F103C8T6，光耦TX－iA连接芯片的PA9，MOS管RX－iA连接芯片的PA10，光耦TX－iB连接芯片的PA2，MOS管RX－iB连接芯片的PA3。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如有益效果：

本实用新型光耦作为双向通讯隔离，即使多个模块分别出现环路通讯线断开或者单个通讯器件损坏，总系统数据可以正常接收。电池管理模块可以根据双环路接收的数据冗余管理，同时可以判断出具体哪个模块的哪条环路问题，并进行报警。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为电池管理系统的双向环路通迅示意图；

图3为单环路出现损坏时电池管理系统的通讯示意图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例涉及一种电池管理系统的双向环路通迅电路，所述的电池管理系统包括电池管理模块M0和若干个单体电池检测模块Mi，i为大于等于1且小于等于n的整数，n为单体电池检测模块的个数，

所述的电池管理模块M0和单体电池检测模块Mi中设有用于第一路通讯的第一通讯模块，用于第二路通讯的第二通讯模块，其中M1，…Mn，M0的第一通讯模块顺序连接而构成第一路通讯电路，Mn，…M1，M0的第二通讯模块顺序连接而构成第二路通讯电路。

所述的单体电池检测模块Mi的第一通讯模块包括第一数据接收模块和第一数据发送模块，第一数据发送模块和第一接收模块分别连接到主控芯片；

所述的单体电池检测模块Mi的第二通讯模块包括第二数据接收模块和第二数据发送模块，第二数据发送模块和第二接收模块分别连接到主控芯片；

所述的单体电池检测模块M0的第一通讯模块包括第一数据接收模块和第一数据发送模块，第一数据发送模块和第一接收模块分别连接到主控芯片；

所述的单体电池检测模块M0的第二通讯模块包括第二数据接收模块和第二数据发送模块，第二数据发送模块和第二接收模块分别连接到主控芯片；

单体电池检测模块Mk的第一数据发送模块连接单体电池检测模块M(k+1)的第一数据接收模块；k为大于等于1且小于等于(n－1)的整数；即单体电池检测模块M1的第一数据发送模块连接单体电池检测模块M2的第一数据接收模块，单体电池检测模块M2的第一数据发送模块连接单体电池检测模块M3的第一数据接收模块，…，单体电池检测模块Mn－1的第一数据发送模块连接单体电池检测模块Mn的第一数据接收模块；单体电池检测模块Mn的第一数据发送模块连接电池管理模块M0的第一数据接收模块；电池管理模块M0的第一数据发送模块连接电池管理模块M1的第一数据接收模块；

单体电池检测模块Mj的第二数据发送模块连接单体电池检测模块M(j－1)的第二数据接收模块；j为小于等于n且大于等于2的整数；即单体电池检测模块M2的第二数据发送模块连接单体电池检测模块M1的第二数据接收模块，单体电池检测模块M3的第二数据发送模块连接单体电池检测模块M2的第二数据接收模块，…，单体电池检测模块Mn的第二数据发送模块连接单体电池检测模块Mn－1的二数据接收模块；单体电池检测模块M1的第二数据发送模块连接电池管理模块M0的第二数据接收模块；电池管理模块M0的第二数据发送模块连接电池管理模块Mn的第二数据接收模块。

参照图1，单体电池检测模块Mi的第一数据接收模块采用MOS管RX－iA，第一数据发送模块采用光耦TX－iB，第二数据接收模块采用MOS管RX－iB，第二数据发送模块采用光耦TX－iA；电池管理模块的第二数据接收模块采用MOS管RX－A，第二数据发送模块采用光耦TX－B，第一数据接收模块采用MOS管RX－B，第一数据发送模块采用光耦TX－A；

单体电池检测模块Mk的光耦TX－kB的输出端连接单体电池检测模块M(k+1)的MOS管RX－(k+1)A的输入端；k为大于等于1且小于等于(n－1)的整数；单体电池检测模块Mn的光耦TX－nB的输出端连接电池管理模块M0的MOS管RX－B的输入端；电池管理模块M0的光耦TX－A的输出端连接单体电池检测模块M1的MOS管RX－1A的输入端。

单体电池检测模块Mj的光耦TX－jA的输出端连接单体电池检测模块M(j－1)的MOS管RX－(j－1)B的输入端；j为小于等于n且大于等于2的整数；单体电池检测模块M1的光耦TX－1A的输出端连接电池管理模块M0的MOS管RX－A的输入端；电池管理模块M0的光耦TX－B的输出端连接单体电池检测模块Mn的MOS管RX－nB的输入端。

所述的主控芯片采用STM32F103C8T6，光耦TX－iA连接芯片的PA9，MOS管RX－iA连接芯片的PA10，光耦TX－iB连接芯片的PA2，MOS管RX－iB连接芯片的PA3。光耦可选用日本TOSHIBA公司TLP2362，MOS管可选用美国VISHAY SQ2301ES－T1_GE3。

参照图2，本实用新型电池管理系统的双向环路通迅电路工作时，模块1、模块2、模块3、模块4、模块5、电池管理模块按顺序通讯构成第一路通讯电路，而模块5、模块4、模块3、模块2、模块1、电池管理模块按顺序通讯构成第二路通讯电路。

参照图3，当模块3、4之间的通讯中断后，模块3、模块2、模块1、电池管理模块按顺序通讯构成第一路通讯电路，而模块4、模块5、电池管理模块按顺序通讯构成第二路通讯电路。可见，单个模块损坏不影响任何数据的传输。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。