一种电池管理系统及电池管理系统控制方法与流程

本发明涉及电池管理系统，具体而言，涉及一种电池管理系统及电池管理系统控制方法。

背景技术：

1、储能电池管理系统是管理可再充电电池的系统，通常具有量测电池电压的功能，防止或避免电池过放电、过充电、过温度等异常情况的出现。

2、在现有技术中，储能电池管理系统包的通讯应用主要包括两种，分别为can通讯和菊花链通讯，如何实现电池管理系统主控和从控之间和/或从控和从控之间的双向通讯，现有技术并没有很好的解决方案。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是如何在电池管理系统中实现模块间的双向通讯。

2、为解决上述问题，本发明提供一种电池管理系统，包括主控模块和从控模块，所述主控模块包括发送电路、隔离电路、整流电路和比较电路，所述从控模块包括发送电路、隔离电路、整流电路和比较电路；

3、所述发送电路与所述隔离电路电连接，用于将自身所在模块的电压输入信号传递至自身所在模块的所述隔离电路；

4、所述隔离电路用于与其他模块中的隔离电路通信连接，通过叠加形式传递数据，其中，所述隔离电路的通讯方式包括隔离通讯；

5、所述主控模块或所述从控模块中的所述整流电路与所述隔离电路电连接，用于在所述隔离电路接收到电信号时对所述电信号进行整流；

6、所述主控模块或所述从控模块中的所述比较电路与所述整流电路电连接，用于接收所述整流电路输入的信号。

7、可选地，所述隔离电路包括推挽变压电路，所述推挽变压电路用于与所述隔离电路或与其他隔离电路进行隔离通讯。

8、可选地，所述推挽变压电路包括第一开关管和第二开关管，通过预设的pwm频率控制所述第一开关管和所述第二开关管交替工作。

9、可选地，所述从控模块还包括发送开关管、发送接口和接收接口，所述发送开关管的栅极与所述发送接口驱动连接，用于驱动所述发送接口产生的高电平信号；

10、所述接收接口与所述比较电路的输出端电连接，用于接收所述主控模块或其他从控模块的高低电平信号。

11、可选地，所述推挽变压电路包括隔离变压器，所述隔离变压器的原边与副边的匝数比为2：1；

12、所述副边包括至少两个通讯接口，所述通讯接口包括第一接口和第二接口，所述第一接口与所述第二接口用于与其他通讯接口电连接。

13、可选地，所述主控模块与所述从控模块的通信方式包括并行通信和串行通信；

14、当所述主控模块与所述从控模块通过串行通信方式进行通信时，所述从控模块包括至少两个所述隔离电路，用于与所述主控模块或其他从控模块通信连接；

15、当所述主控模块与所述从控模块通过并行通信方式进行通信时，所述主控模块包括至少一个隔离电路，所述从控模块包括至少一个隔离电路，所述隔离电路用于与总线电连接。

16、可选地，所述整流电路包括整流桥电路，所述整流桥电路的输入端与所述推挽变压电路的变压器线圈两端电连接，所述整流桥电路的输出端与所述比较电路的正脚电连接，所述整流桥电路包括至少四个二极管。

17、可选地，所述发送电路还包括防误导通电阻、三极管、第一限流电阻和第二限流电阻；

18、所述防误导通电阻的一端与电源和所述三极管的发射极电连接，所述防误导通电阻的另一端与所述三极管的基极电连接；

19、所述第一限流电阻的一端与所述三极管的基极电连接，所述第一限流电阻的另一端与所述发送开关管的漏极电连接；

20、所述第二限流电阻的一端与所述三极管的集电极电连接，所述第二限流电阻的另一端与所述变压器线圈电连接。

21、可选地，所述比较电路和所述整流电路之间还包括第一电容，所述第一电容的一端分别与所述整流电路和所述比较电路电连接，所述第一电容的另一端接地，所述第一电容用于防止整流后的电平信号出现死区时间。

22、可选地，当所述主控模块与所述从控模块通过串行通信方式进行通信时，所述主控模块包括至少两个隔离电路，用于分别与不同的从控模块电连接，增加数据冗余。

23、可选地，所述电池管理系统还包括控制器，所述控制器与所述从控模块的输出接口电连接，用于检测所述输出接口输出的电平信号。

24、可选地，所述预设的pwm频率大于或等于十倍tx通讯频率。

25、相对于现有技术，本发明通过在主控模块中加入隔离电路和隔离电路实现主控与从控、从控与从控之间的隔离通讯，减少通讯时产生的干扰，通过整流电路对接收到的电信号进行整流，并输入至比较电路中，比较后输出高电平或低电平，实现各个模块间信息的传输，模块间信息通过数据叠加的形式传输，通过整流电路和比较电路相互配合，保证主控和从控的无通讯线缆线序要求，可以通过隔离电路和隔离电路上的接口以任意方式接线，通过隔离通讯方式传输叠加形式的数据，实现自适应地址和双向通讯。

26、另一方面，本发明还提供一种电池管理系统控制方法，用于实现如上所述的电池管理系统，所述电池管理系统控制方法包括：

27、获取电池运行参数；

28、判断从控模块的所述电池运行参数是否满足预设的高电平触发条件；

29、当满足所述高电平触发条件时，则控制发送开关管闭合，通过隔离电路中的推挽变压电路的副边将电压传递至目标从控模块中；

30、通过所述目标从控模块中的比较器比较后输出高电平信号，并将所述高电平信号通过接收接口输出至控制器中；

31、当不满足所述高电平触发条件时，则控制所述发送开关管断开，通过所述推挽变压电路中的第一开关管和第二开关管消耗干扰脉冲，所述目标从控模块无感应电压，所述目标从控模块的比较器比较后输出低电平信号，并将所述低电平信号通过所述接收接口输出至所述控制器中。

32、所述电池管理系统控制方法相对于现有技术所具有的有益效果与电池管理系统所具有的有益效果相同，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种电池管理系统，其特征在于，包括主控模块和从控模块，所述主控模块包括发送电路、隔离电路、整流电路和比较电路，所述从控模块包括发送电路、隔离电路、整流电路和比较电路；

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述隔离电路包括推挽变压电路，所述推挽变压电路用于与所述隔离电路或与其他隔离电路进行隔离通讯。

3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述推挽变压电路包括第一开关管和第二开关管，通过预设的pwm频率控制所述第一开关管和所述第二开关管交替工作。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池管理系统，其特征在于，所述从控模块还包括发送开关管、发送接口和接收接口，所述发送开关管的栅极与所述发送接口驱动连接，用于驱动所述发送接口产生的高电平信号；

5.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述推挽变压电路包括隔离变压器，所述隔离变压器的原边与副边的匝数比为2：1；

6.根据权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于，所述主控模块与所述从控模块的通信方式包括并行通信和串行通信；

7.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述整流电路包括整流桥电路，所述整流桥电路的输入端与所述推挽变压电路的变压器线圈两端电连接，所述整流桥电路的输出端与所述比较电路的正脚电连接，所述整流桥电路包括至少四个二极管。

8.根据权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述发送电路包括防误导通电阻、三极管、第一限流电阻和第二限流电阻；

9.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述比较电路和所述整流电路之间还包括第一电容，所述第一电容的一端分别与所述整流电路和所述比较电路电连接，所述第一电容的另一端接地，所述第一电容用于防止整流后的电平信号出现死区时间。

10.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，当所述主控模块与所述从控模块通过串行通信方式进行通信时，所述主控模块包括至少两个隔离电路，用于分别与不同的从控模块电连接，增加数据冗余。

11.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括控制器，所述控制器与所述从控模块的输出接口电连接，用于检测所述输出接口输出的电平信号。

12.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于，所述预设的pwm频率大于或等于十倍tx通讯频率。

13.一种电池管理系统控制方法，其特征在于，用于实现如权利要求1-12任一项所述的电池管理系统，所述电池管理系统控制方法包括：

技术总结
本发明提供了一种电池管理系统及电池管理系统控制方法，包括主控模块和从控模块，主控模块包括发送电路、隔离电路、整流电路和比较电路，从控模块包括发送电路、隔离电路、整流电路和比较电路；发送电路与隔离电路电连接，用于将自身所在模块的电压输入信号传递至自身所在模块的隔离电路；隔离电路用于与其他模块中的隔离电路通信连接，通过叠加形式传递数据；主控模块或从控模块中的整流电路与隔离电路电连接，用于在隔离电路接收到电信号时对电信号进行整流；主控模块或从控模块中的比较电路与整流电路电连接，用于接收整流电路输入的信号，保证主控和从控实现双向通讯。

技术研发人员：褚俊涛,仇成丰
受保护的技术使用者：双一力（宁波）电池有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12