模擬采集器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了模擬采集器，所述模擬采集器與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，所述模擬采集器，包括：電池模塊、CAN模塊和CPU模塊；所述電池模塊與所述CPU模塊連接且為所述CPU模塊提供電能；所述CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息；所述CPU模塊接收所述CAN模塊發(fā)送的所述當(dāng)前電池信息，所述CPU模塊根據(jù)接收所述當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至所述CAN模塊。
【專利說明】
模擬采集器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車電池領(lǐng)域，尤其涉及電池故障時(shí)使用的模擬采集器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動(dòng)車的電源由電池組構(gòu)成，電池組由若干個(gè)電池模組串聯(lián)組成，一個(gè)電池模組有包含若干個(gè)單體。所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，當(dāng)采集器獲取其中一個(gè)電池模組故障時(shí)，相應(yīng)的故障電池模組的采集器反饋給電池管理器故障電池信息，致使電動(dòng)車的電池組不能進(jìn)行正常充放電，此時(shí)，電動(dòng)車無(wú)法進(jìn)行工作。則必須將發(fā)生故障的電池模組進(jìn)行返廠維修，用分容柜對(duì)發(fā)生故障的電池模組進(jìn)行放電，測(cè)定容量，待故障電池模組修好后，再充入原先的電量。這種維修方式的步驟繁瑣、工作量大、必須用到價(jià)格昂貴的分容柜，維修成本相當(dāng)高，效率低。且電動(dòng)車的單個(gè)電池模組故障，往往導(dǎo)致電動(dòng)汽車的電池組無(wú)法正常充電及放電，電動(dòng)車無(wú)法啟動(dòng)，必須等待拖車救援并需要把電動(dòng)汽車到店里維修才行，時(shí)間長(zhǎng)，成本高，給駕駛員或用戶造成極大的不便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為解決上述問題中的至少一個(gè)，本實(shí)用新型提供了模擬采集器，所述模擬采集器與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，所述模擬采集器，包括:電池模塊、CAN模塊和CPU模塊；
[0004]所述電池模塊與所述CPU模塊連接且為所述CPU模塊提供電能；
[0005]所述CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息；
[0006]所述CPU模塊接收所述CAN模塊發(fā)送的所述當(dāng)前電池信息，所述CPU模塊根據(jù)接收所述當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至所述CAN模塊。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的模擬采集器，在電池模組發(fā)生故障時(shí)，用模擬采集器替換發(fā)生故障的電池模組，通過CPU接收其他正常電池模組發(fā)送的當(dāng)前電池信息，跟隨發(fā)送模擬電池信息，既能保證車輛還能正常充點(diǎn)、放電，又能保證電池管理器接收真實(shí)的電池模組總電壓值而不會(huì)造成車輛電路的損壞。使用根據(jù)本實(shí)用新型的模擬采集器，在電池模組故障時(shí)保證電動(dòng)車還可以繼續(xù)工作，節(jié)省了維修時(shí)間與維修成本，大大方便了用戶的使用。
[0008]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供了一種電池管理模擬系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，所述采集器采集多個(gè)電池模組的電池信息，所述電池信息包括正常電池信息和故障電池信息，其特征在于，電池管理檢測(cè)系統(tǒng)還包括以上所述的模擬采集器，所述模擬采集器包括:電池模塊、CAN模塊和CPU模塊；
[0009]所述電池模塊與所述CPU模塊連接且為所述CPU模塊提供電能；
[0010]所述CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息；
[0011]所述CPU模塊接收所述CAN模塊發(fā)送的所述電池信息，所述CPU根據(jù)接收所述當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至所述CAN模塊并最終通過CAN通信總線傳送到電池管理器；
[0012]所述模擬采集器與具有所述故障電池信息的電池模組一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例模擬采集器的硬件原理圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例模擬采集器應(yīng)用于電池模組上的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0016]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0017]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0018]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)、三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0019]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0020]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0022]如圖1至圖2所示，本實(shí)用新型提供了模擬采集器，模擬采集器與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，其特征在于，模擬采集器，包括:電池模塊、CAN模塊和CPU模塊；
[0023]電池模塊與CPU模塊連接且為CPU模塊提供電能；
[0024]CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息；
[0025]CPU模塊接收CAN模塊發(fā)送的當(dāng)前電池信息，CPU模塊根據(jù)接收當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至CAN模塊。
[0026]其中CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱，CPU是中央處理器(Central Processing Unit，CPU)的簡(jiǎn)稱。
[0027]CAN模塊與(yu模塊之間連接有向CPU模塊輸出當(dāng)前電池信息的TX線路和接收CPU模塊傳送的模擬電池信息的RX線路。
[0028]CAN模塊通過CAN_H線路和CAN_L線路與CAN通信總線連接。CAN模塊通過CAN_H線路和CAN_L線路連接到電池管理器上，并通過CAN_H線路和CAN_L線路傳輸電池信息。
[0029]模擬采集器還包括并聯(lián)在CAN_H線路和路之間的終端電阻R，終端電阻R與控制開關(guān)K串聯(lián)。控制開關(guān)K控制終端電阻R的接通與斷開。當(dāng)模擬采集器處于CAN通信總線的兩端時(shí)，控制開關(guān)K選擇接通終端電阻R，終端電阻R進(jìn)行CAN通信總線的阻抗匹配，保證CAN通信總線的正常通訊；當(dāng)模擬采集器處于CAN通信總線兩端的其他位置時(shí)，控制開關(guān)K選擇斷開終端電阻R，保證CAN通信總線的正常通訊。
[0030]電池信息包括單體電壓、電池模組總電壓、電池模組平均電壓，單體溫度、電池模組平均溫度。電動(dòng)車電源由電池組構(gòu)成，電池組由若干個(gè)電池模組串聯(lián)組成，一個(gè)電池模組有包含若干個(gè)單體串聯(lián)。電池信息中的單體電壓為電池模組中單體兩端的電壓；電池模組總電壓為電池模組中所有單體串聯(lián)起來(lái)的總電壓；電池模組平均電壓為電池模組內(nèi)單個(gè)單體的平均電壓，數(shù)值上等同于電池模組的總電壓除以電池模組內(nèi)單體的個(gè)數(shù);單體溫度為單個(gè)單體的溫度;電池模組平均溫度為電池模組的平均溫度。
[0031 ]如圖1所示為模擬采集器的硬件原理圖。其中電池模塊為CPU模塊提供電能;CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息;CPU模塊接收CAN模塊發(fā)送的當(dāng)前電池信息，CPU模塊根據(jù)接收當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至CAN模塊。
[0032]本實(shí)用新型還提供了一種電池管理模擬系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，采集器采集多個(gè)電池模組的電池信息，電池信息包括正常電池信息和故障電池信息，電池管理檢測(cè)系統(tǒng)還包括以上所述的模擬采集器，模擬采集器包括:電池模塊、CAN模塊和CPU模塊；
[0033]電池模塊與所述CPU模塊連接且為所述CPU模塊提供電能；
[0034]CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息；
[0035]CPU模塊接收CAN模塊發(fā)送的電池信息，CPU根據(jù)接收當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至CAN模塊并最終通過CAN通信總線傳送到電池管理器；
[0036]模擬采集器與具有所述故障電池信息的電池模組一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0037]在電池模組發(fā)生故障時(shí)，故障的電池模組發(fā)出錯(cuò)誤的電池信息，導(dǎo)致故障電池模組和其他電池模組都不能正常充放電，從而導(dǎo)致整個(gè)電池組故障。用模擬采集器替換發(fā)生故障的電池模組的采集器，用動(dòng)力連接線把故障電池模組短接。模擬采集器實(shí)時(shí)的根據(jù)接收的其他電池模組發(fā)出的當(dāng)前電池信息，跟隨發(fā)送模擬的電池信息。此時(shí)，模擬采集器發(fā)送的模擬電池信息與其他電池模組發(fā)送的當(dāng)前電池信息都是正常的電池信息。其他電池模組還能正常充電與放電。保證了電動(dòng)車載電池模組發(fā)生故障時(shí)，還可以應(yīng)急工作，無(wú)需等待救援拖車，可由駕駛員直接開到維修店維修，減少了維修時(shí)間與成本。
[0038]在維修故障的電池模組時(shí)用模擬采集器替換發(fā)生故障的電池模組的采集器，把其他正常的電池模組充滿電，再把損壞的電池模組維修好，并充滿電，最后把維修好后的電池模組安裝回原來(lái)位置。整個(gè)維修過程無(wú)需使用分容柜，只需要把損壞的電池模組單獨(dú)修好并充滿電，使用模擬采集器把正常的電池模組充滿電，再統(tǒng)一安裝即可，節(jié)省了維修時(shí)間和維修成本。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的模擬采集器和電池管理模擬系統(tǒng)，在電池模組發(fā)生故障時(shí)，用模擬采集器替換發(fā)生故障的電池模組，通過CPU接收其他正常電池模組發(fā)送的當(dāng)前電池信息，跟隨發(fā)送模擬電池信息，既能保證車輛還能正常充點(diǎn)、放電，又能保證電池管理器接收真實(shí)的電池模組總電壓值而不會(huì)造成車輛電路的損壞。使用根據(jù)本實(shí)用新型的模擬采集器，在電池模組故障時(shí)保證電動(dòng)車還可以繼續(xù)工作，節(jié)省了維修時(shí)間與維修成本，方便了用戶的使用。
[0040]在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.模擬采集器，所述模擬采集器與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，其特征在于，所述模擬采集器，包括:電池模塊、CAN模塊和CPU模塊； 所述電池模塊與所述CPU模塊連接且為所述CPU模塊提供電能； 所述CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息； 所述CPU模塊接收所述CAN模塊發(fā)送的所述當(dāng)前電池信息，所述CPU模塊根據(jù)接收所述當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至所述CAN模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬采集器，其特征在于，所述CAN模塊與所述CPU模塊之間連接有向所述CPU模塊輸出所述當(dāng)前電池信息的TX線路和接收所述CPU模塊傳送的所述模擬電池信息的RX線路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬采集器，其特征在于，所述CAN模塊通過CAN_H線路和CAN_L線路與所述CAN通信總線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬采集器，其特征在于，所述模擬采集器還包括并聯(lián)在CAN_H線路和CAN_L線路之間的終端電阻R，所述終端電阻R與控制開關(guān)K串聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬采集器，其特征在于，所述當(dāng)前電池信息包括單體電壓、電池模組總電壓、電池模組平均電壓，單體溫度、電池模組平均溫度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬采集器，其特征在于，所述模擬電池信息為所述CPU模塊根據(jù)接收到的所述當(dāng)前電池信息運(yùn)算得到并發(fā)出的模擬電池信息，包括單體電壓、電池模組總電壓、電池模組平均電壓，單體溫度、電池模組平均溫度。7.—種電池管理模擬系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理器、通過CAN通信總線與電池管理器連接的多個(gè)采集器，以及與多個(gè)采集器對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)電池模組，所述采集器采集多個(gè)電池模組的電池信息，所述電池信息包括正常電池信息和故障電池信息，其特征在于，電池管理檢測(cè)系統(tǒng)還包括根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的模擬采集器，所述模擬采集器包括:電池模塊、CAN模塊和CPU模塊； 所述電池模塊與所述CPU模塊連接且為所述CPU模塊提供電能； 所述CAN模塊與電池管理系統(tǒng)的CAN通信總線連接，接收CAN通信總線傳送的任意一個(gè)正常工作狀態(tài)的電池模組的當(dāng)前電池信息并向CPU模塊發(fā)送該當(dāng)前電池信息； 所述CPU模塊接收所述CAN模塊發(fā)送的所述電池信息，所述CHJ根據(jù)接收所述當(dāng)前電池信息得到相應(yīng)模擬電池信息并傳送至所述CAN模塊并最終通過CAN通信總線傳送到電池管理器； 所述模擬采集器與具有所述故障電池信息的電池模組一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK205453185SQ201521121139
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】譚易, 楊遠(yuǎn)航, 吳俊 , 張朝杰, 凌添
【申請(qǐng)人】北京比亞迪模具有限公司