本實(shí)用新型涉及新能源車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池管理系統(tǒng)及車輛。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們對于車輛的需求越來越大，伴隨而來的是大量車輛的廢氣排放。隨著人們對于生活環(huán)境的要求越來越高，新能源車輛的普及與發(fā)展也越來越迅速。

新能源車輛是指除汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之外的其它能源車輛，包括燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、氫能源動(dòng)力汽車和太陽能汽車等。新能源車輛的廢氣排放量低于一般車輛。而對于大多新能源車輛，由于其中使用蓄電池作為車載動(dòng)力電池，往往存在以下的一些缺點(diǎn)，如壽命短、使用安全性、電池電量估算困難等。

此時(shí)，電池管理系統(tǒng)(Battery Management system，BMS)作為連接車載動(dòng)力電池和新能源車輛的重要紐帶出現(xiàn)了。電池管理系統(tǒng)(BMS)能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。

現(xiàn)有技術(shù)中，電池管理系統(tǒng)(BMS)的主控板與分別連接著一個(gè)電池組的分控板連接時(shí)，由于主控板與分控板之間通過RS-232/458總線(一種串行總線)或CAN總線連接，主控板需要識(shí)別分控板的電壓順序和電壓絕對值，導(dǎo)致分控板必須按照電壓由高到低的順序排布接入主控板，致使用戶使用過程十分麻煩，而且一旦接入順序不對，電池管理系統(tǒng)就無法正常工作，甚至?xí)a(chǎn)生電池管理系統(tǒng)內(nèi)元器件燒毀的問題；并且即使分控板按照電壓由高到低的順序排布接入了主控板，主控板上也存在串?dāng)?shù)限制，即16串的電池管理系統(tǒng)只能連接16個(gè)單體電池，如要應(yīng)用到20串的車輛時(shí)，就需要另行設(shè)計(jì)20串或采用其他規(guī)格的電池管理系統(tǒng)，如果用20串的主控板連接16串的電池，則會(huì)造成硬件浪費(fèi)，因此現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)的通用性較低，市場適應(yīng)能力較差，并且由于需要多種規(guī)格的電池管理系統(tǒng)，導(dǎo)致生產(chǎn)和開發(fā)過程中存在重復(fù)制版，重復(fù)開發(fā)的現(xiàn)象，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種電池管理系統(tǒng)及車輛，該電池管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)主控板在元器件耐壓值準(zhǔn)許的范圍內(nèi)，分控板可自由接入主控板，而不需像傳統(tǒng)方式那樣按電池組的串聯(lián)順序一一對應(yīng)(電池組本身的串聯(lián)方式不變)，整個(gè)系統(tǒng)不受分控板的接入順序影響或損壞。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電池管理系統(tǒng)，主控板、與所述主控板連接的多個(gè)分控板；每個(gè)分控板連接一個(gè)電池組；所述分控板通過VC電平總線串聯(lián)接入所述主控板、所述分控板通過I²C總線并聯(lián)接入所述主控板或所述分控板通過所述VC電平總線串聯(lián)和所述I²C總線并聯(lián)接入所述主控板。

可選的，所述分控板通過I²C總線并聯(lián)接入所述主控板或所述分控板通過所述VC電平總線串聯(lián)和所述I²C總線并聯(lián)接入所述主控板時(shí)，所述主控板還包括存儲(chǔ)分控板數(shù)量的MCU程序?qū)?yīng)的寄存器。

可選的，所述電池管理系統(tǒng)還包括：

與所述主控板連接，輸出所述主控板內(nèi)各元器件達(dá)到耐壓值限制報(bào)警信號(hào)的報(bào)警器。

可選的，所述報(bào)警器具體為蜂鳴器和/或指示燈。

可選的，所述電池管理系統(tǒng)還包括：

與所述VC電平總線和/或所述I²C總線連接，監(jiān)控所述VC電平總線和/或所述I²C總線是否失效的監(jiān)控器。

可選的，所述監(jiān)控器具體為顯示屏和/或指示燈。

本實(shí)用新型還提供一種車輛，包括：如上述任一項(xiàng)所述的電池管理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型所提供的電池管理系統(tǒng)包括主控板、與主控板連接的多個(gè)分控板；每個(gè)分控板連接一個(gè)電池組；所述分控板通過VC電平總線串聯(lián)接入所述主控板、所述分控板通過I²C總線并聯(lián)接入所述主控板或所述分控板通過所述VC電平總線串聯(lián)和所述I²C總線并聯(lián)接入所述主控板。

該電池管理系統(tǒng)的主控板與分控板之間通過VC電平總線和/或I²C總線連接，使得主控板不需要識(shí)別多個(gè)分控板的電壓順序和電壓絕對值，直接根據(jù)電平信號(hào)和/或數(shù)字信號(hào)執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作，進(jìn)而分控板可以按任意順序接入主控板，易于用戶使用，并且在主控板內(nèi)各元器件耐壓值準(zhǔn)許范圍內(nèi)，分控板可以自由接入或接出主控板，增強(qiáng)了電池管理系統(tǒng)的通用性和市場適應(yīng)性。本實(shí)用新型還提供一種包括上述電池管理系統(tǒng)的車輛，同樣具有上述有益效果，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的另一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的另一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請參考圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；本電池管理系統(tǒng)可以包括：主控板11、通過VC電平總線12串聯(lián)接入主控板11的多個(gè)分控板13和與分控板13連接的一個(gè)電池組14。

本實(shí)施例中主控板11直接通過VC電平總線12接收分控板13發(fā)送來的電平信號(hào)執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作。

其中，通過VC電平總線12串聯(lián)接入主控板11的多個(gè)分控板13的數(shù)量可以是用戶使用過程中根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品串?dāng)?shù)規(guī)定而自行設(shè)置的，如應(yīng)用在20串的車輛時(shí)，分控板13的數(shù)量為20。只要在主控板11內(nèi)各元器件耐壓值的準(zhǔn)許范圍內(nèi)，分控板13的數(shù)量可以為任意值，本實(shí)施例并不對分控板13的數(shù)量進(jìn)行具體限定。

其次，與分控板13連接的一個(gè)電池組14內(nèi)包含至少兩個(gè)電池單體，具體實(shí)施中，電池組14內(nèi)包含的電池單體數(shù)量根據(jù)規(guī)定設(shè)置，一般最多設(shè)置15個(gè)電池單體，本實(shí)施例并不對電池組14內(nèi)包含的電池單體數(shù)量進(jìn)行具體限定。

需要說明的是，分控板13可以按一定時(shí)間周期采集對應(yīng)電池組14內(nèi)每一電池單體的狀態(tài)信息，并根據(jù)該狀態(tài)信息確定是否需要進(jìn)行均衡，如果有電池單體需要均衡，則可以直接進(jìn)行組內(nèi)均衡。所述狀態(tài)信息包括電壓值、溫度值和溫度值中至少一項(xiàng)信息。也就是說，分控板13可以自行完成對應(yīng)電池組14的組內(nèi)均衡，不需要主控板11的干預(yù)，減輕了主控板的運(yùn)算任務(wù)量。

具體實(shí)施中，分控板可以每隔200ms采集一次對應(yīng)電池組內(nèi)每一電池單體的電壓值，如果該電壓值中出現(xiàn)了超過3.9V的電壓值，則對該超過3.9V的電壓值對應(yīng)的電池單體進(jìn)行組內(nèi)均衡，也就是通過該電池組內(nèi)其他電池單體均衡此電池單體，使此電池單體的電壓值下降到3.9V以下。

優(yōu)選的，本實(shí)施中的主控板11可以連接一個(gè)輸出所述主控板內(nèi)各元器件達(dá)到耐壓值限制報(bào)警信號(hào)的報(bào)警器，所述報(bào)警器具體可以為蜂鳴器和/或指示燈。

其中，所述報(bào)警器的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)，例如只對主控板11內(nèi)耐壓值限制最低的元器件進(jìn)行報(bào)警或只要有元器件超過耐壓值限制就進(jìn)行報(bào)警；所述報(bào)警器的個(gè)數(shù)也可以是多個(gè)，例如對主控板11內(nèi)多個(gè)容易達(dá)到耐壓值限制的元器件分別單獨(dú)報(bào)警，從而可以對主控板11中元器件使用情況進(jìn)一步了解。本實(shí)施例并不對報(bào)警器的個(gè)數(shù)和種類進(jìn)行具體限定。

優(yōu)選的，本實(shí)施例中的VC電平總線12可以連接一個(gè)監(jiān)控所述VC電平總線12是否失效的監(jiān)控器，所述監(jiān)控器具體可以為顯示屏和/或指示燈。

具體實(shí)施中，可以使用顯示屏作為監(jiān)控器，不僅可以監(jiān)控所述VC電平總線12是否失效，提示用戶，進(jìn)一步的可以將通過所述VC電平總線12的電平信號(hào)在顯示屏中顯示出來，可以讓用戶隨時(shí)查看。

基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)，通過主控板與分控板之間的VC電平總線連接，使主控板不需要識(shí)別多個(gè)分控板的電壓順序和電壓絕對值，直接根據(jù)電平信號(hào)執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作，從而保證分控板可以按任意順序接入主控板，易于用戶使用，并且在主控板內(nèi)各元器件耐壓值準(zhǔn)許范圍內(nèi)，分控板可以自由接入或接出主控板，增強(qiáng)了電池管理系統(tǒng)的通用性和市場適應(yīng)性；當(dāng)然也可以按順序接入，以便生產(chǎn)和檢修。進(jìn)一步可以的通過報(bào)警器和監(jiān)控器的連接，保證本電池管理系統(tǒng)的安全性和可靠性。

請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的另一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；本電池管理系統(tǒng)可以包括：主控板11、通過I²C總線15并聯(lián)接入主控板11的多個(gè)分控板13和與分控板13連接的一個(gè)電池組14。

本實(shí)施例中主控板11可以通過I²C總線15接收分控板13發(fā)送來的數(shù)字信號(hào)執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作。所述數(shù)字信號(hào)為I²C總線根據(jù)分控板發(fā)送的絕對電壓模擬值轉(zhuǎn)換成的信號(hào)。

其中，由于主控板11與分控板13之間通過I²C總線15連接，所以主控板11還可以包括存儲(chǔ)分控板數(shù)量的MCU程序?qū)?yīng)的寄存器，用于當(dāng)連接的分控板13數(shù)量臨時(shí)發(fā)生改變致使I²C總線15失效時(shí)，將分控板的改變量填入該MCU程序?qū)?yīng)的寄存器中，可以使I²C總線15繼續(xù)工作。

具體實(shí)施中，本實(shí)施中的電池組14與上一實(shí)施例中的電池組14功能和結(jié)構(gòu)相似，分控板13對應(yīng)電池組14的組內(nèi)均衡也與上一實(shí)施例中分控板13對應(yīng)電池組14的組內(nèi)均衡類似，在此均不再贅述。

優(yōu)選的，本實(shí)施中的主控板11也可以連接一個(gè)輸出所述主控板內(nèi)各元器件達(dá)到耐壓值限制報(bào)警信號(hào)的報(bào)警器，所述報(bào)警器具體可以為蜂鳴器和/或指示燈，具體實(shí)施中，報(bào)警器的設(shè)置與上一實(shí)施例相似，在此不再贅述。

優(yōu)選的，本實(shí)施例中的I²C總線15可以連接監(jiān)控I²C總線15是否失效的監(jiān)控器，所述監(jiān)控器具體可以具體為顯示屏和/或指示燈。

具體實(shí)施中，上述監(jiān)控器的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)，例如監(jiān)控器可以為一個(gè)指示燈，當(dāng)I²C總線15失效時(shí)，通過指示燈顏色的改變提示用戶。監(jiān)控器也可以為兩個(gè)指示燈，分別監(jiān)控I²C總線15是因分控板13數(shù)量臨時(shí)發(fā)生改變導(dǎo)致的失效，還是因?yàn)槠渌收蠈?dǎo)致的失效，這樣可以進(jìn)一步方便用戶的調(diào)整和維護(hù)。進(jìn)一步的監(jiān)控器還可以為一個(gè)顯示屏，不僅可以提示用戶I²C總線15失效的兩種情況，還可以將通過I²C總線15的電平信號(hào)在顯示屏中顯示出來，可以讓用戶隨時(shí)查看。例如監(jiān)控器包含顯示屏，可以將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖示顯示，生動(dòng)展示，便于用戶查看)。

基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)，通過主控板與分控板之間的I²C總線連接，使主控板不需要識(shí)別多個(gè)分控板的電壓順序和電壓絕對值，直接根據(jù)數(shù)字信號(hào)執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作，從而保證分控板可以按任意順序接入主控板，易于用戶使用，并且在主控板內(nèi)各元器件耐壓值準(zhǔn)許范圍內(nèi)，分控板可以自由接入或接出主控板，增強(qiáng)了電池管理系統(tǒng)的通用性和市場適應(yīng)性；進(jìn)一步可以的通過報(bào)警器和監(jiān)控器的連接，保證本電池管理系統(tǒng)的安全性和可靠性。

請參考圖3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的另一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；本電池管理系統(tǒng)可以包括：主控板11、通過VC電平總線12串聯(lián)接入和通過I²C總線15并聯(lián)接入主控板11的多個(gè)分控板13和與分控板13連接的一個(gè)電池組14。

本實(shí)施例中主控板11可以通過VC電平總線12和I²C總線15接收分控板13發(fā)送來的電平信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，根據(jù)兩種信號(hào)的任意一種均可以執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作。所述數(shù)字信號(hào)為I²C總線根據(jù)分控板發(fā)送的絕對電壓模擬值轉(zhuǎn)換成的信號(hào)。

其中，本實(shí)施中的電池組14與上述實(shí)施例中的電池組14功能和結(jié)構(gòu)相似，分控板13對應(yīng)電池組14的組內(nèi)均衡也與上述實(shí)施例中分控板13對應(yīng)電池組14的組內(nèi)均衡類似，在此均不再贅述。

具體實(shí)施中，本實(shí)施例中與主控板11通過VC電平總線12和I²C總線15的多個(gè)分控板13的數(shù)量可以是用戶使用過程中根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品串?dāng)?shù)規(guī)定而自行設(shè)置的，如應(yīng)用在16串的車輛時(shí)，分控板13的數(shù)量為16。只要在主控板11內(nèi)各元器件耐壓值的準(zhǔn)許范圍內(nèi)，分控板13的數(shù)量可以為任意值，本實(shí)施例并不對分控板13的數(shù)量進(jìn)行具體限定。

需要說明的是，本實(shí)施例中由于主控板11與分控板13之間通過I²C總線15連接，所以主控板11還可以包括存儲(chǔ)分控板數(shù)量的MCU程序?qū)?yīng)的寄存器，用于當(dāng)連接的分控板13數(shù)量臨時(shí)發(fā)生改變致使I²C總線15失效時(shí)，將分控板的改變量填入該MCU程序?qū)?yīng)的寄存器中，可以使I²C總線15繼續(xù)工作。

優(yōu)選的，本實(shí)施中的主控板11也可以連接一個(gè)輸出所述主控板內(nèi)各元器件達(dá)到耐壓值限制報(bào)警信號(hào)的報(bào)警器，所述報(bào)警器具體可以為蜂鳴器和/或指示燈，具體實(shí)施中，報(bào)警器的設(shè)置與上述實(shí)施例相似，在此不再贅述。

優(yōu)選的，本實(shí)施例中的VC電平總線12和I²C總線15可以連接監(jiān)控VC電平總線12和/或I²C總線15是否失效的監(jiān)控器，所述監(jiān)控器具體可以具體為顯示屏和/或指示燈。

具體實(shí)施中，上述監(jiān)控器的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)，例如用一個(gè)顯示屏分別與VC電平總線12和I²C總線15連接，并將兩種總線內(nèi)的信號(hào)情況共同在顯示屏中體現(xiàn)出來，不僅可以提示用戶存在兩種總線都失效或其中一種失效的情況，進(jìn)一步可以讓用戶隨時(shí)查看兩條總線的運(yùn)行情況。監(jiān)控器的個(gè)數(shù)也可以為兩個(gè)，例如VC電平總線12和I²C總線15分別連接一個(gè)指示燈，通過指示燈顏色的改變，提示用戶兩種總線是否失效。

基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)，在上述兩個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上主控板與分控板之間通過VC電平總線和I²C總線連接，進(jìn)一步提高本系統(tǒng)的可靠性，即使兩種總線其中任意一種失效，均不會(huì)對整個(gè)電池管理系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響；同時(shí)可以的通過報(bào)警器和監(jiān)控器的連接，保證本電池管理系統(tǒng)的安全性和可靠性。

本實(shí)用新型還提供一種車輛，包括：如上述任意技術(shù)方案所述的電池管理系統(tǒng)。

說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

以上對本實(shí)用新型所提供的電池管理系統(tǒng)及車輛進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。