[发明专利]控制器与锂电池模块BMS之间的一线通讯技术

说明书

所属技术领域

锂电池组与充电器之间通常要串联接入一个受单片机控制的充放电电流的电子开关，这个单片机和控制电流的电子开关组成的系统简称为控制器，比如锂电池组在接入关键电源系统如不间断电源系统(UPS)的直流母线上时需要在母线与锂电池组之间串联一个控制器以保证锂电池组中各个模块在充电或放电过程中的安全性，因此控制器与各个锂电池模块中的电池管理系统(BMS)之间需要通讯，比如目前以锂电池为动力的电动汽车中普遍使用的CAN通讯。

背景技术

目前普遍采用的控制器与锂电池组中每个模块的BMS之间的是编码通讯，这在实际安装、更换和管理锂电池组时会费时费力，其实有很多电源系统中没有必要对锂电池组中各个锂电池模块进行顺序编码，如传统的串接在UPS直流母线上的铅酸蓄电池就不需顺序编码，这样安装、更换和维护方便。

发明内容

本发明设计了一种控制器与锂电池组中各锂电池模块的BMS之间无需编码的一线通讯电路，这种电路可以确保每个锂电池组中各个锂电池模块在过压、欠压和过温时，控制器能及时切断或调节对锂电池组的充电或放电电流，以避免锂电池发生安全问题。

本发明所采用的技术方案

本发明涉及的控制器与锂电池模块BMS之间的一线通讯技术由充电器的正极母线、负极母线、顺序串联连接的锂电池及其各自上的BMS组成的锂电池模块和与锂电池组串联的控制器组成；控制器可以与正极母线端连接后再与锂电池组的正极连接，也可以与锂电池组的负极端连接后再与负极母线连接。

本发明涉及的控制器与锂电池模块BMS之间的一线通讯技术中，锂电池模块上的BMS没有顺序编码；单片机、光耦隔离检测电路和双刀双掷开关继电器RY是BMS的核心部件；BMS中的双刀双掷开关继电器RY采用前后串联连接，即控制器接正极母线端时，在连接控制器的第一个锂电池模块中，双刀双掷开关继电器RY上两个动触点对应的两个常开点分别连接到第一个锂电池的正负极，两个动触点对应的两个常闭点分别连接到下一个锂电池模块上双刀双掷开关继电器RY的两个动触点，其它锂电池模块上双刀双掷开关继电器RY的两个动触点对应的两个常开点分别连接到各自锂电池的正负极，两个动触点对应的两个常闭点分别连接到下一个锂电池模块上双刀双掷开关继电器RY的两个动触点，双刀双掷开关继电器RY间是串联连接；控制器接负极母线端时，在锂电池组负极的第一个锂电池模块中，双刀双掷开关继电器RY上两个动触点对应的两个常开点分别连接到第一个锂电池的正负极，两个动触点对应的两个常闭点分别连接到下一个锂电池模块上双刀双掷开关继电器RY的两个动触点，其它锂电池模块上双刀双掷开关继电器RY的两个动触点对应的两个常开点分别连接到各自锂电池的正负极，两个动触点对应的两个常闭点分别连接到下一个锂电池模块上双刀双掷开关继电器RY的两个动触点，即双刀双掷开关继电器RY间是串联连接。

本发明涉及的控制器与锂电池模块BMS之间的一线通讯技术中，控制器主要由单片机、光耦隔离检测电路和开关组成；控制器接正极母线端，当锂电池模块中任何一个BMS的单片机检测到各自的锂电池过压、欠压或过温时，BMS将控制双刀双掷开关继电器RY产生的接驳次数和脉冲宽度通过双刀双掷开关继电器RY对应锂电池的负极线的连接线，传送到控制器中的光耦隔离检测电路，控制器中的单片机就能探测并区分锂电池是过压、还是欠压、还是过温，控制器从而能够采取停止充电、或切断输出、或减小充电电流等措施；同样地，控制器接负极母线端，当锂电池模块中任何一个BMS的单片机检测到各自的锂电池过压、欠压或过温时，BMS将控制双刀双掷开关继电器RY产生的接驳次数和脉冲宽度通过双刀双掷开关继电器RY对应锂电池的正极线的连接线，传送到控制器中光耦隔离检测电路，控制器中的单片机就能探测并区分锂电池是过压、还是欠压、还是过温。

本发明涉及的控制器与锂电池模块BMS之间的一线通讯技术中，由于双刀双掷开关继电器RY间是串联连接，双刀双掷开关继电器RY对应锂电池的正极线或负极线实际上是一根线，受锂电池模块上BMS控制的双刀双掷开关继电器RY的接驳状态和脉冲宽度被传递到控制器光耦隔离检测电路是通过这一根线实现的，这种通讯方式称之为控制器与锂电池模块BMS之间的一线通讯技术。

这种控制器与锂电池模块BMS之间的一线通讯技术，最大优点就是锂电池模块无需编码，锂电池组的安装、更换和维护简单。

附图说明

下面结合附图和实施例进一步说明

说明书附图有4个

附图1是控制器接正极母线端时的本发明原理图

附图2是控制器接负极母线端时的本发明原理图