[实用新型]电池系统和车辆

说明书

本实用新型公开了一种电池系统和车辆，电池系统包括：电池包和电池管理系统，电池包包括N个电池模组；电池管理系统包括高压监控单元、电池管理单元以及N个电芯监控电路；其中，N个电芯监控电路与N个电池模组一一对应连接，N个电芯监控电路依次串联通信连接以形成级联的菊花链，其中，相邻的两个电芯监控电路之间双向通信；电池管理单元与菊花链上首端的电芯监控电路、菊花链上末端的电芯监控电路、高压监控单元均进行双向通信；电池管理单元用于控制高压监控单元和N个电芯监控电路进行数据同步采集，并根据采集数据对电池包进行监控。该电池系统可以实现同步采样，且能够增强总线结构通信的鲁棒性。

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种电池系统以及一种车辆。

背景技术

电动汽车上通过电池管理系统(Battery Management System,BMS)监控电池的物理量，来保证电池的安全工作。电池物理量检测包含：电芯电压、电芯温度、电池总电压、电流。电芯的电压及温度的检测通常由电芯监控电路(Cell Supervising Circuit,CSC)实现。

根据电芯监控电路的网络成组方式不同，可分为菊花链和分布式结构。

对于分布式结构，电芯的监控由N个CSC完成电芯电压和温度监控，N个CSC与电池管理单元(Battery Management Unit,BMU)通过内部子网CAN实现数据通信，每个电芯监控电路需配备一个微控制器构成从控模块，以监控电芯单体电压和温度，并将检测的数字量通过电池管理系统分布式内部通信网络发送至主控单元，CSC即是丛控单元。高压电池总电压、电流等物理量由高压监控单元(High voltage supervise unit,HVSU)完成，HVSU与电池管理单元通过内部子网CAN实现数据通信。HVSU需配备一个微控制器构成从控模块，以监控电池总电压、电流，HVSU将检测的数字量通过电池管理系统分布式内部通信网络发送至主控单元，HVSU即是丛控单元。主控即是电池管理单元，同时算法部分由主控负责，以及，每个CSC的电源都来源于BMU，即每个CSC的电源线都需要并联在BMU的电源线上。但是，由于这类拓扑结构中所有的CAN节点都并联在一根总线上，若总线的节点出现断开，则导致局部通信也会断开。而且，分布式结构的子系统供电都来源BMU，子系统电源结构并联至电源总线上，从而会增加很多线束，甚至若存在某一子系统电源短路，则整个系统供电因该子系统被短路而造成系统奔溃。

对于菊花链结构，电芯的监控由N个CSC完成电压和温度监控，N个CSC与电池管理单元通过内部子网CAN实现数据通信，每个电芯监控电路与BMU之间需配备一个微控制器，将检测的数字量通过电池管理系统内部通信网络发送至主控单元，该微控制器部分称为电池通信转换器(Battery Communication Converter,BCC)，用于控制电芯单体电压和温度的监控。电池总电压、电流等物理量由主控完成监控，主控即是BMU，同时算法部分由主控负责。以及，其每个CSC的电源都源于电池模组，不需要BMU提供。由于CSC的供电并不来源于BMU，不需要电源供电线走线。

以上两种方案中，主控与丛控需要实现同步采样，通过BMU控制HVSU的采样，从控控制CSC的采样，为了实现电流与单体电压同步采样，则需将BMU控制HVSU与从控控制CSC进行同步，但是在实现同步采样上都具有一定难度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池系统，该电池系统可以实现同步采样，且能够增强总线结构通信的鲁棒性。

本实用新型的目的之二在于提出一种电池系统。

本实用新型的目的之三在于提出一种车辆。