BDU控制器、BDU及车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种bdu控制器、bdu及车辆。

背景技术：

当前，以电动汽车为代表的新能源汽车已成为汽车工业发展的一个重要方向，电动汽车已逐步进入人们的生活。新能源汽车的动力电池系统，是整车零部件中最关键也是对安全性要求最高的部件之一。电池断路单元(batterydisconnectunit，bdu)作为新能源汽车动力电池断开与接通高压电的装置，对电池包的安全起着至关重要的作用。但是，现有的bdu中大多没有单独的控制器，而是通常是通过线束连接至电池管理单元(batterymanagementunit，bmu)，导致线束较多、布线较为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种bdu控制器、bdu及车辆，以解决现有的bdu没有单独的控制器，通常是通过线束连接至bmu，导致线束较多、布线较为繁琐的问题。

为解决上述问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种bdu控制器，包括控制电路及电池参数采样电路，所述控制电路与所述电池参数采样电路连接；

其中，所述控制电路用于分别与bdu内的上下电执行器件及电池管理单元bmu连接。

可选地，所述控制电路包括微控制单元及系统基础芯片sbc电路，所述微控制单元连接所述sbc电路及所述电池参数采样电路，所述sbc电路分别与所述上下电执行器件及所述bmu连接。

可选地，所述bdu控制器还包括模数转换器，所述电池参数采样电路均与所述模数转换器的第一端连接，所述模数转换器的第二端连接所述微控制单元。

可选地，所述电池参数采样电路包括电流采样电路、电压采样电路和温度采样电路，所述电流采样电路、所述电压采样电路和所述温度采样电路均与所述模数转换器的第一端连接。

可选地，所述电流采样电路包括分流电阻和可编程增益放大器pga，所述pga的第一端连接所述分流电阻，所述pga的第二端连接所述模数转换器。

可选地，所述电压采样电路包括采样电阻和第一运算放大器，所述第一运算放大器的第一端连接所述采样电阻，所述第一运算放大器的第二端连接所述模数转换器。

可选地，所述温度采样电路包括热敏电阻和第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一端连接所述热敏电阻，所述第二运算放大器的第二端连接所述模数转换器。

可选地，所述bdu控制器还包括预充电路，所述预充电路包括预充电阻及第一mos管，所述第一mos管的第一端连接所述微控制单元，所述第一mos管的第二端连接所述预充电阻。

可选地，所述bdu控制器还包括故障触发电路，所述故障触发电路与所述微控制单元连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种bdu，包括上下电执行器件及如第一方面中任一项所述的bdu控制器，所述上下电执行器件包括主正继电器、主负继电器、充电正继电器和充电负继电器，所述主正继电器、所述主负继电器、所述充电正继电器和所述充电负继电器均与所述控制电路连接。

可选地，所述上下电执行器件还包括至少一个预留的继电器接口，所述至少一个预留的继电器接口与所述控制电路连接。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括如第二方面中任一项所述的bdu。

本实用新型提供的技术方案，通过将控制电路和电池参数采样电路集成在一起，以形成bdu控制器，再通过bdu控制器中的控制电路来与bdu内的上下电执行器件及bmu分别连接。相比于现有技术中，电池参数采样电路以及bdu内部上下电执行器件分别单独与bmu连接，本实施例提供的bdu控制器能够将上述各采样电路集成到一起，通过bdu控制器来对bdu内上下电执行器件实现控制功能，减少了电池参数采样电路与bmu及与bdu内部上下电执行器件之间的走线及对插连接器，降低了线束成本，使得线束布置更为简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种bdu控制器与bdu连接的结构图

图2是本实用新型实施例提供的另一种bdu控制器与bdu连接的结构图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种bdu控制器，请参照图1，所述bdu控制器包括控制电路10及电池参数采样电路102，所述控制电路10与所述电池参数采样电路102连接；其中，所述控制电路10用于分别与bdu内的上下电执行器件20及电池管理单元bmu30连接。

本实施例中，通过将控制电路和电池参数采样电路集成在一起，以形成bdu控制器，再通过bdu控制器中的控制电路10来与bdu内的上下电执行器件20及bmu30分别连接。相比于现有技术中，电池参数采样电路以及bdu内部上下电执行器件20分别单独与bmu30连接，本实施例提供的bdu控制器能够将上述各采样电路集成到一起，通过bdu控制器来对bdu内上下电执行器件20实现控制功能，减少了电池参数采样电路与bmu30及与bdu内部上下电执行器件20之间的走线及对插连接器，降低了线束成本，使得线束布置更为简单。

请具体参照图2，在图2提供的实施方式中，控制电路包括微控制单元12及sbc电路11，所述sbc电路11及所述电池参数采样电路均与所述微控制单元12连接；其中，所述sbc电路11分别与bdu内的上下电执行器件20及bmu连接。

本实用新型实施例中，bdu控制器包括微控制单元12、sbc电路11和电池参数采样电路102，进而当bdu控制器上电后，电池参数采样电路102采集电池的参数，如电流、电压、温度等，并将采集的电池参数发送给微控制单元12(microcontrollerunit，mcu)，进而微控制单元12能够将接收到的电池参数通过sbc电路11上报给bmu，以使得bmu能够准确获取电池的实时参数。

需要说明地是，所述sbc电路11用以为所述bdu控制器供电。其中，sbc电路11可以是包括sbc及外围电路，如通信接口电路、供电唤醒电路等，以实现为整个bdu控制器供电。例如，sbc电路11可以是通过can通信接口111与bmu连接，而sbc电路11与微控制单元12连接，进而微控制单元12能够将获取的电池参数通过sbc上报给bmu。sbc电路11还可以是通过供电唤醒电路112与bms连接，以使得sbc电路11能够对整个bdu控制器供电。sbc电路11与微控制单元12之间可以是通过spi(serialperipheralinterface，串行外设接口)实现信号传输。另外，sbc电路11还可以集成有多路高边驱动电路和低边驱动电路，其具体的电路连接关系可以是参考相关技术，本实施例中不做赘述。

需要说明地，sbc电路11中的sbc型号可以是l9117a、l9779wd-spi等；微控制单元12的型号可以是mcp5744、s32k144等；其具体的芯片结构及原理可以是参考相关技术，本实施例中不做赘述。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过将微控制单元12、sbc电路11和电池参数采样电路102集成在一起，以形成bdu控制器，再通过bdu控制器中的sbc电路11来与bdu内的上下电执行器件20、bmu分别连接。相比于现有技术中，电池参数采样电路102以及bdu内部上下电执行器件20分别单独与bmu连接，本实施例提供的bdu控制器能够将上述各电路集成到一起，通过bdu控制器来对bdu内上下电执行器件20实现控制功能，减少了各电路与bmu及与bdu内部上下电执行器件20之间的走线及对插连接器，降低了线束成本，使得线束布置更为简单；另外，也避免了电池高压通过线束引入到bmu中，提高了安全性。

可选地，bdu控制器还包括模数转换器101(analog-to-digitalconverter，adc)，所述电池参数采样电路102与所述模数转换器101的第一端连接，所述模数转换器101的第二端连接所述微控制单元12。可以理解地，模数转换器101可以实现对信号的转换，以将电信号转换为数字信号，便于微控制单元12能够实时读取电池参数相应的数据。其中，模数转换器101与微控制单元12之间也可以是通过spi进行信号传输，模数转换器101的型号可以是如ads7812、tlc2588等，其具体的信号传输原理可以是参考相关技术，本实施例对此不做赘述。可选地，所述电池参数采样电路102包括电流采样电路、电压采样电路和温度采样电路，所述电流采样电路、所述电压采样电路和所述温度采样电路均与所述模数转换器的第一端连接。电流采样电流采集电池电流信号，电压采样电路采集电池电压信号，温度采样电路采集电池温度信号，而模数转换器101能够将电流信号、电压信号及温度信号转换为数字信号，以便于微控制单元12实现对数据的读取。

本实施例中，所述电流采样电路包括分流电阻142和可编程增益放大器141(pmgrammablegainamplifier，pga)，所述pga141的第一端连接所述分流电阻142，所述pga141的第二端连接所述模数转换器101。可以理解地，分流电阻142用以采集电池电流信号，采集到的电流信号经pga141放大，而后通过模数转换器101转换成数字信号，进而以使得微控制单元12能够实时读取相应的电流数据。可选地，所述分流电阻142可以是固定在bdu之中；所述电流采样电路还包括外围电路，外围电路的具体结构可以是参考现有相关技术，此处不做赘述。需要说明地，pga的型号可以是pga280、pga281等。

所述电压采样电路包括采样电阻152和第一运算放大器151，所述第一运算放大器151的第一端连接所述采样电阻152，所述第一运算放大器151的第二端连接所述模数转换器101。采样电阻152采集电池电压，所述采样电阻152可以通过电阻分压，将电池的高压分到模数转换器101可采集的范围，经第一运算放大器151对电压信号进行放大，并通过模数转换器101转换成数字信号，进而以使得微控制单元12能够实时读取相应的电压数据。需要说明地，所述电压采样电路还可以包括外围电路，外围电路的具体结构可以是参考现有相关技术，此处不做赘述。第一运算放大器151的型号可以是lfc4、f011等。

所述温度采样电路包括热敏电阻162和第二运算放大器161，所述第二运算放大器161的第一端连接所述热敏电阻162，所述第二运算放大器161的第二端连接所述模数转换器101。热敏电阻162采集电池温度，并可以将温度转换成电信号，经第二运算放大器161对电信号进行放大，并通过模数转换器101转换成数字信号，以使得微控制单元12能够实时读取相应的温度数据。需要说明地是，所述温度采样电路还可以包括外围电路，外围电路的具体结构可以是参考现有相关技术，此处不做赘述。本实施例中，第二运算放大器161可以是与第一运算放大器151为相同的产品结构。

可选地，本实用新型实施例提供的bdu控制器还包括预充电路13，所述预充电路13包括预充电阻及第一mos管，所述第一mos管的第一端连接所述微控制单元12，所述第一mos管的第二端连接所述预充电阻。其中，微控制单元12可以发送控制指令以控制第一mos管闭合或者打开，以使得电流通过预充电阻完成预充功能。需要说明地，第一mos管与微控制单元12之间可以是通过io接口实现信号传输。

另外，所述bdu控制器还包括故障触发电路17，所述故障触发电路17与所述微控制单元12连接，故障触发电路17与所述微控制单元12之间可以是通过pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)实现信号传输。其中，所述故障触发电路17可以是包括第二mos管及外围电路，所述故障触发电路17能够实时采集诊断信息并发送给微控制单元12，进而由微控制单元12通过can通信接口111上报给bmu，以使得bmu能够在动力电池系统出现故障时，即使发送控制指令，以切断bdu内的继电器，确保动力电池系统的安全。

需要说明地，bdu控制器中的sbc电路11与bdu内的上下电执行器件20连接。其中，所述上下电执行器件20包括主正继电器21、主负继电器22、充电正继电器23和充电负继电器24，bdu控制器能够控制上述各继电器的开通和闭合。

本实施例中，动力电池系统被唤醒后，各个采样电路分别将采集的电池电流、电压、回路温度、绝缘电阻以及故障触发电路17采集的诊断信息等电池参数发送给微控制单元12，微控制单元12将上述各电池参数通过can通信接口111上报给bmu，进而以使得bmu能够及时获取个电池参数，以根据各电池参数对bdu内的上下电执行器件20进行针对性地控制。当动力电池系统上电接收到上电指令后，由bdu控制器控制闭合主负继电器22和预充电路13中预充继电器，以完成预充，然后闭合主正继电器21，系统上电。当接收到下电指令后，由bdu控制器控制断开主正继电器21和主负继电器22，完成系统下电。当系统出现故障时，bdu控制器通过can通信接口111向bmu发送故障信息，bmu可以通过can通信接口111向bdu控制器发送控制指令，以立即切断bdu内的各继电器，以确保系统安全。

另外，所述上下电执行器件20还包括至少一个预留的继电器接口25，所述至少一个预留的继电器接口25与bdu控制器中的sbc电路11连接。另外，所述至少一个预留的继电器接口25可以是用于连接车辆上的其他负载，以使得bdu控制器能够实现对所述至少一个预留的继电器接口25连接的负载实现控制。

本实用新型实施例还提供一种bdu，bdu包括上下电执行器件及如上实施例中所述的bdu控制器，所述上下电执行器件包括主正继电器、主负继电器、充电正继电器和充电负继电器，所述主正继电器、所述主负继电器、所述充电正继电器和所述充电负继电器均与所述控制电路中的sbc电路连接。其中，本实施例中提供的bdu控制器具有如上实施例中的全部技术特征，并能达到相同的技术效果，为避免重复，此处不再赘述。另外，本实施例提供的bdu中，bdu控制器对上下电执行器件的控制原理及具体实施过程可以是参照上述bdu控制器中的具体描述，此处不再赘述。

需要说明地，所述上下电执行器件还包括至少一个预留的继电器接口，所述至少一个预留的继电器接口与bdu控制器中的sbc电路连接。另外，所述至少一个预留的继电器接口可以是用于连接车辆上的其他负载，以使得bdu控制器能够实现对所述至少一个预留的继电器接口连接的负载实现控制。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括如上实施例中所述的bdu。其中，本实施例中的bdu具有如上实施例中bdu的全部技术特征，并能达到相同的技术效果，为避免重复，此处不再赘述。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。