[发明专利]电池采集装置及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理系统领域，特别是涉及电池采集装置及监测方法。

背景技术

BMU是电池管理系统(BMS)的重要组成部分，其主要用于电池模组电压与温度的管理。BMS从BMU处获取到的电池模组电压与温度信息是否实时精准可靠，会严重影响到BMS对于系统策略的正确执行，因此BMU对于电池模组电压与温度数据采集的实时性、稳定性与可靠性会严重影响到系统的稳定性与安全性。

电池管理系统按照工作状态的划分可分为工作模式与非工作模式，工作模式下BMS进入工作状态管理电池模组的充放电过程，非工作模式下BMS进入低功耗状态，此时为了保证系统功耗，BMU低压供电部分会被断电处理。BMU中MCU置于低压部分的采集模块架构会在BMS进入非工作模式下无法监控电池模组的电压与温度信息，BMS将无法及时处理此时电池模组出现的异常状况,降低了电池模组的可靠性和电动汽车的安全性。

BMU中MCU置于高压部分的采集模块架构中，由于MCU一直处于常电状态，在系统程序异常或者由外界环境引起程序跑飞时,系统无法进行有效的复位,致使BMS无法获取电池模组的电压与温度信息，会严重影响到BMS对于策略的正确执行和对异常情况的及时处理。

在车用电池模组中，由于电池模组串数比较多，经常会达到百串以上级别。用于监控电芯模组状态的采集模块由于结构与目前IC方案的局限，其仅能管理有限串数，常见的都在48串以下。这样在分布式电池管理系统中，就会存在多采集模块的应用情况，而在常规的设计方案以及实际应用中，由于车辆运行工况复杂，主回路电流会在瞬间发生突变，导致多个BMU数据采集同时性不能得到满足，这样就会导致电池模组电压与电流信息的不同步，造成电池管理系统策略执行异常，进一步会影响到电池管理系统对系统阻抗的估算以及SOC的补偿估算，甚至会误触发故障报警及增大SOC的误差。

发明内容

在本方案中，提供了电池状态采集装置及监测方法，可在BMU非工作状态下能够定时采集电池模组的状态信息，并且在出现异常时能够及时触发报警，实现对电池模组的状态实时监控与管理，同时在BMU被唤醒过程中能够简单有效的复位，减少了系统程序异常的情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池状态采集装置，包括BCU、BMU及电池模组；

所述电池模组与所述BCU通过采集线束连接；

所述BMU与BCU通过CAN总线连接；

所述BMU包括AFE、MCU、故障报警单元、复位模块、唤醒单元以及同步信号触发单元。

进一步的，BMU数量大于等于1。

进一步的，还包括第一隔离器与第二隔离器；

所述CAN信号均通过第一隔离器或第二隔离器；

所述第一隔离器为高速隔离器；

所述第二隔离器为无源隔离器。

进一步的，AFE与所述MCU通过SPI通讯连接。

一种电池监测方法，其步骤为。

A．在BMU处于休眠状态时，MCU定时自唤醒向AFE下发指令采集电池模组的状态信息，若MCU未检测到电池模组的异常状况则会继续进入低功耗模式，若检测到异常状况时，MCU会输出报警信号至BCU

B．在BMU处于工作状态时，AFE按照MCU设定的采样频率对电池模组的状态进行采样，并将采样数据传送给MCU，由MCU将采样信号进行隔离后通过CAN通信上传至BCU，若检测到异常状况时，MCU会输出报警信号经隔离后发至BCU，

C．BCU检测到报警信号后产生唤醒信号，通过唤醒信号的边沿触发硬件的复位信号，唤醒并复位BMU。

进一步的，还包括步骤d；

D．BCU发送同步指令时，所有BMU会通过CAN波形的边沿触发同步信号，AFE收到同步信号之后执行采集命令，由MCU读取采集的数据并上报给BCU，实现同步采集。

进一步的，所述采样信号通过第一隔离器；

所述报警信号与所述唤醒信号通过第二隔离器。

本发明提供的电池状体采集装置及监测方法，具有以下有益效果。

可在BMU非工作状态能够定时采集电池模组的状态信息，并且在出现异常时能够及时触发报警，唤醒电池管理系统，实现对电池模组的状态实时监控与管理，同时，在BMU被唤醒过程中能够简单有效的实现复位，减少了系统程序异常的情况。

附图说明

图1 是本发明一实施例的结构示意图。

图2 是本发明一实施例的BMU结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。