[发明专利]一种用于电动汽车的双向脉冲电池管理系统

说明书

本发明公开了一种用于电动汽车的双向脉冲电池管理系统，包括电池管理系统主控模块和若干电池管理系统子模块，电池管理系统主控模块与各电池管理系统子模块的内部均设有一个ADC单元，电池管理系统主控模块中的ADC单元通过2线隔离式的SPI通信方式与各电池管理系统子模块中的ADC单元连接，该用于电动汽车的双向脉冲电池管理系统中，采用2线隔离式SPI通信，通过电流隔离可满足安全和数据完整性需求，每一ADC单元都由隔离变压器、RC电路、第一共模电感和第二共模电感组成的电路，实现了电池管理系统主控模块和各电池管理系统子模块之间可靠隔离。本发明设计合理，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及电动汽车通信技术领域，具体涉及一种用于电动汽车的双向脉冲电池管理系统。

背景技术

实现HEV、PHEV和EV动力传动系统高可靠性、高性能和长寿命，电池管理系统(BMS)中所使用的电子组件是关键因素之一。在电动汽车应用中，动力电池模块设计采用了集中式的BMS电池管理系统。电动汽车动力电池以及电驱系统的电气噪声对数据通信链路提出了非常严格的要求，通信链路承载车内关键信息的传输。

目前电动汽车应用CANbus比较广泛，CANbus总线能够处理车内电气噪声，但是原始BMS数据吞吐量大，相关组件成本导致无法采用模块化和分布式电池模块。

发明内容

本发明为了克服上述的不足，提供一种在高电磁噪音环境下的稳定性高，且数据吞吐量大和高信号倍率的用于电动汽车的双向脉冲电池管理系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于电动汽车的双向脉冲电池管理系统，包括电池管理系统主控模块和若干电池管理系统子模块，电池管理系统主控模块与各电池管理系统子模块的内部均设有一个ADC单元，电池管理系统主控模块中的ADC单元通过2线隔离式的SPI通信方式与各电池管理系统子模块中的ADC单元连接。

具体的，各ADC单元内部均连接有一个集成电路，该集成电路中设有SPI通信接口。

具体的，所述电池管理系统主控模块或各电池管理系统子模块中的集成电路的SPI通信接口并联有一个RC电路。

具体的，所述电池管理系统主控模块或各电池管理系统子模块中的集成电路的SPI通信接口连接有一个第一共模电感，且通过该第一共模电感接地。

具体的，所述电池管理系统主控模块或各电池管理系统子模块中的集成电路的SPI通信接口连接有一个第二共模电感，且通过该第二共模电感连接有一个隔离变压器。

具体的，所述与电池管理系统主控模块连接的隔离变压器和与各电池管理系统子模块连接的隔离变压器之间均通过双绞线连接，所述双绞线的长度不大于100米。

具体的，所述电池管理系统主控模块通过CANbus总线方式与车身控制器连接。

具体的，所述电池管理系统子模块的数量不大于16个。

该系统中，采用2线隔离式SPI通信，通过电流隔离可满足安全和数据完整性需求，每一ADC单元都采用专用隔离磁性单元，通过一个隔离变压器，实现了电池管理系统主控模块和各电池管理系统子模块之间可靠隔离；

同时，通过RC电路，对SPI信号进行RC滤波；通过第一共模电感接地，实现了对SPI信号进行LC滤波，再由第二共模电感，实现了共模抑制，从而扼制任何残留的非常高频(VHF)共模噪声以及差模噪声，这些噪声可能通过耦合变压器的线圈间电容而泄露，提高了完全隔离线束以提高完整的安全性；通过双绞线同样能够实现差模抑制，从而增加了通信在高电磁噪音环境下的稳定性；