[发明专利]动力电池的电池管理系统及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种动力电池的电池管理系统及车辆。

背景技术

电动汽车的电池管理系统是电动汽车动力系统控制和监测的重要部件之一。目前集散式电池管理系统的硬件架构设计通常的设计架构如图5所示，包括主控制板(BCU)、采集板(BMU)、SHUNT电流传感器、正极继电器、负极继电器等。采集板将采集到的单体电压、温度等信通过CAN总线发送给主控制板，SHUNT电流传感器两端与主控制板连接，主控制板根据SHUNT电流传感器两端的电压和SHUNT电流传感器的电阻完成动力电池的总电流的测量。另外，主控制板还需要完成动力电池总电压的测量，包括继电器前端电压测量、继电器后端电源测量以确认继电器是否存在粘连故障。

相关技术中的电池管理系统存在以下缺点：主控制板既要完成正极继电器、负极继电器、预充电继电器等电池包内继电器的驱动，电池包的热管理、电池SOC、SOE等参数的评估、故障监测等重要工作，又要完成高压信号的采集处理、继电器工作状态判断等高压处理任务。在主控制板的硬件电路上需要将高压信号引入到电路板中，在硬件调试或整车调试过程中存在高压安全隐患。另外，由于电池管理系统与动力电池内的高低压电气设备连接的线束包含高压线束和低压线束，在线束设计与布线实施过程中很难做到高压低分别布线，或多或少存在高低压交叉布线的情况。整车调试及修护人员存在误操作高压触电的风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种动力电池的电池管理系统。该系统具有安全、可靠的优点，另外，具有动力电池的相关数据监测精度高的优点。

本发明的另一个目的在于提供一种车辆。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种动力电池的电池管理系统，包括：采集板，用于采集动力电池中单体电池的温度和电压；高压监测板，用于检测动力电池总电压，动力电池总电流和绝缘电阻，以及通过采集控制开关两端的电压实现控制开关的状态监测；主控制板，所述主控制板分别与所述采集板和所述高压监测板相连，以根据所述采集板的采集数据和所述高压监测板的监测结果对所述动力电池进行管理。

根据本发明实施例的动力电池的电池管理系统，动力电池总电压和总电流的高压监测、高压开关(如正极继电器和负极继电器)的开关状态等高压监测由单独的高压监测板完成，而电池管理系统负责主控制板对单体电池的电压和温度等低压监测等工作，实现了高压监测和低压监测的分开监测，进而，能够对高压线束和低压线束分别布线，降低较差布线可能导致的触电风险，提升电池管理系统的安全性和可靠性。

另外，根据本发明上述实施例的动力电池的电池管理系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述高压监测板监测采样电阻两端的电压，以根据所述采样电阻两端的电压得到所述动力电池总电流，其中，所述采样电阻集成在所述高压监测板上。

在一些示例中，所述采集板和所述高压监测板均具有各自唯一的ID，以便通过相应的ID访问所述采集板或所述高压监测板。

在一些示例中，所述高压监测板还包括绝缘电阻检测模块，以用于对电池管理系统的绝缘电阻进行监测。

在一些示例中，所述高压控制开关包括用于控制所述动力电池的正极通断的正极继电器以及用于控制所述动力电池的负极通断的负极继电器，所述采样电阻设置在所述动力电池的负极和所述负极继电器之间。

在一些示例中，所述采样电阻为SHUNT电流传感器。

在一些示例中，所述主控制板包括冗余热备份电源，以通过所述冗余热备份电源为所述采集板和所述高压监测板供电。

在一些示例中，所述主控制板包括双冗余CAN总线模块，以通过所述双冗余CAN总线模块与所述采集板和所述高压监测板通信。

在一些示例中，所述动力电池包括多个电池模组，每个电池模组包括多个单体电池，所述采集板为多个，多个所述采集板一一对应地与多个所述电池模组相连，以采集对应的电池模组中多个单体电池的温度和电压。

本发明的第二方面的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述任意一个实施例所述的动力电池的电池管理系统。该车辆具有安全、可靠的优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述的和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：