模拟采集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了模拟采集器，所述模拟采集器与电池管理系统的CAN通信总线连接，所述电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，所述模拟采集器，包括：电池模块、CAN模块和CPU模块；所述电池模块与所述CPU模块连接且为所述CPU模块提供电能；所述CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息；所述CPU模块接收所述CAN模块发送的所述当前电池信息，所述CPU模块根据接收所述当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至所述CAN模块。
【专利说明】
模拟采集器
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽车电池领域，尤其涉及电池故障时使用的模拟采集器。
【背景技术】
[0002]目前，电动车的电源由电池组构成，电池组由若干个电池模组串联组成，一个电池模组有包含若干个单体。所述电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，当采集器获取其中一个电池模组故障时，相应的故障电池模组的采集器反馈给电池管理器故障电池信息，致使电动车的电池组不能进行正常充放电，此时，电动车无法进行工作。则必须将发生故障的电池模组进行返厂维修，用分容柜对发生故障的电池模组进行放电，测定容量，待故障电池模组修好后，再充入原先的电量。这种维修方式的步骤繁琐、工作量大、必须用到价格昂贵的分容柜，维修成本相当高，效率低。且电动车的单个电池模组故障，往往导致电动汽车的电池组无法正常充电及放电，电动车无法启动，必须等待拖车救援并需要把电动汽车到店里维修才行，时间长，成本高，给驾驶员或用户造成极大的不便。
【实用新型内容】
[0003]为解决上述问题中的至少一个，本实用新型提供了模拟采集器，所述模拟采集器与电池管理系统的CAN通信总线连接，所述电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，所述模拟采集器，包括:电池模块、CAN模块和CPU模块；
[0004]所述电池模块与所述CPU模块连接且为所述CPU模块提供电能；
[0005]所述CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息；
[0006]所述CPU模块接收所述CAN模块发送的所述当前电池信息，所述CPU模块根据接收所述当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至所述CAN模块。
[0007]根据本实用新型的模拟采集器，在电池模组发生故障时，用模拟采集器替换发生故障的电池模组，通过CPU接收其他正常电池模组发送的当前电池信息，跟随发送模拟电池信息，既能保证车辆还能正常充点、放电，又能保证电池管理器接收真实的电池模组总电压值而不会造成车辆电路的损坏。使用根据本实用新型的模拟采集器，在电池模组故障时保证电动车还可以继续工作，节省了维修时间与维修成本，大大方便了用户的使用。
[0008]本实用新型的另一个目的是提供了一种电池管理模拟系统，包括电池管理系统，所述电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，所述采集器采集多个电池模组的电池信息，所述电池信息包括正常电池信息和故障电池信息，其特征在于，电池管理检测系统还包括以上所述的模拟采集器，所述模拟采集器包括:电池模块、CAN模块和CPU模块；
[0009]所述电池模块与所述CPU模块连接且为所述CPU模块提供电能；
[0010]所述CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息；
[0011]所述CPU模块接收所述CAN模块发送的所述电池信息，所述CPU根据接收所述当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至所述CAN模块并最终通过CAN通信总线传送到电池管理器；
[0012]所述模拟采集器与具有所述故障电池信息的电池模组一一对应设置。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例模拟采集器的硬件原理图。
[0014]图2为本实用新型实施例模拟采集器应用于电池模组上的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0017]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0018]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
[0019]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0020]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述。
[0022]如图1至图2所示，本实用新型提供了模拟采集器，模拟采集器与电池管理系统的CAN通信总线连接，电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，其特征在于，模拟采集器，包括:电池模块、CAN模块和CPU模块；
[0023]电池模块与CPU模块连接且为CPU模块提供电能；
[0024]CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息；
[0025]CPU模块接收CAN模块发送的当前电池信息，CPU模块根据接收当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至CAN模块。
[0026]其中CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，CPU是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)的简称。
[0027]CAN模块与(yu模块之间连接有向CPU模块输出当前电池信息的TX线路和接收CPU模块传送的模拟电池信息的RX线路。
[0028]CAN模块通过CAN_H线路和CAN_L线路与CAN通信总线连接。CAN模块通过CAN_H线路和CAN_L线路连接到电池管理器上，并通过CAN_H线路和CAN_L线路传输电池信息。
[0029]模拟采集器还包括并联在CAN_H线路和路之间的终端电阻R，终端电阻R与控制开关K串联。控制开关K控制终端电阻R的接通与断开。当模拟采集器处于CAN通信总线的两端时，控制开关K选择接通终端电阻R，终端电阻R进行CAN通信总线的阻抗匹配，保证CAN通信总线的正常通讯；当模拟采集器处于CAN通信总线两端的其他位置时，控制开关K选择断开终端电阻R，保证CAN通信总线的正常通讯。
[0030]电池信息包括单体电压、电池模组总电压、电池模组平均电压，单体温度、电池模组平均温度。电动车电源由电池组构成，电池组由若干个电池模组串联组成，一个电池模组有包含若干个单体串联。电池信息中的单体电压为电池模组中单体两端的电压；电池模组总电压为电池模组中所有单体串联起来的总电压；电池模组平均电压为电池模组内单个单体的平均电压，数值上等同于电池模组的总电压除以电池模组内单体的个数;单体温度为单个单体的温度;电池模组平均温度为电池模组的平均温度。
[0031 ]如图1所示为模拟采集器的硬件原理图。其中电池模块为CPU模块提供电能;CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息;CPU模块接收CAN模块发送的当前电池信息，CPU模块根据接收当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至CAN模块。
[0032]本实用新型还提供了一种电池管理模拟系统，包括电池管理系统，电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，采集器采集多个电池模组的电池信息，电池信息包括正常电池信息和故障电池信息，电池管理检测系统还包括以上所述的模拟采集器，模拟采集器包括:电池模块、CAN模块和CPU模块；
[0033]电池模块与所述CPU模块连接且为所述CPU模块提供电能；
[0034]CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息；
[0035]CPU模块接收CAN模块发送的电池信息，CPU根据接收当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至CAN模块并最终通过CAN通信总线传送到电池管理器；
[0036]模拟采集器与具有所述故障电池信息的电池模组一一对应设置。
[0037]在电池模组发生故障时，故障的电池模组发出错误的电池信息，导致故障电池模组和其他电池模组都不能正常充放电，从而导致整个电池组故障。用模拟采集器替换发生故障的电池模组的采集器，用动力连接线把故障电池模组短接。模拟采集器实时的根据接收的其他电池模组发出的当前电池信息，跟随发送模拟的电池信息。此时，模拟采集器发送的模拟电池信息与其他电池模组发送的当前电池信息都是正常的电池信息。其他电池模组还能正常充电与放电。保证了电动车载电池模组发生故障时，还可以应急工作，无需等待救援拖车，可由驾驶员直接开到维修店维修，减少了维修时间与成本。
[0038]在维修故障的电池模组时用模拟采集器替换发生故障的电池模组的采集器，把其他正常的电池模组充满电，再把损坏的电池模组维修好，并充满电，最后把维修好后的电池模组安装回原来位置。整个维修过程无需使用分容柜，只需要把损坏的电池模组单独修好并充满电，使用模拟采集器把正常的电池模组充满电，再统一安装即可，节省了维修时间和维修成本。
[0039]根据本实用新型的模拟采集器和电池管理模拟系统，在电池模组发生故障时，用模拟采集器替换发生故障的电池模组，通过CPU接收其他正常电池模组发送的当前电池信息，跟随发送模拟电池信息，既能保证车辆还能正常充点、放电，又能保证电池管理器接收真实的电池模组总电压值而不会造成车辆电路的损坏。使用根据本实用新型的模拟采集器，在电池模组故障时保证电动车还可以继续工作，节省了维修时间与维修成本，方便了用户的使用。
[0040]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0041]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.模拟采集器，所述模拟采集器与电池管理系统的CAN通信总线连接，所述电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，其特征在于，所述模拟采集器，包括:电池模块、CAN模块和CPU模块； 所述电池模块与所述CPU模块连接且为所述CPU模块提供电能； 所述CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息； 所述CPU模块接收所述CAN模块发送的所述当前电池信息，所述CPU模块根据接收所述当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至所述CAN模块。2.根据权利要求1所述的模拟采集器，其特征在于，所述CAN模块与所述CPU模块之间连接有向所述CPU模块输出所述当前电池信息的TX线路和接收所述CPU模块传送的所述模拟电池信息的RX线路。3.根据权利要求1所述的模拟采集器，其特征在于，所述CAN模块通过CAN_H线路和CAN_L线路与所述CAN通信总线连接。4.根据权利要求1所述的模拟采集器，其特征在于，所述模拟采集器还包括并联在CAN_H线路和CAN_L线路之间的终端电阻R，所述终端电阻R与控制开关K串联。5.根据权利要求1所述的模拟采集器，其特征在于，所述当前电池信息包括单体电压、电池模组总电压、电池模组平均电压，单体温度、电池模组平均温度。6.根据权利要求1所述的模拟采集器，其特征在于，所述模拟电池信息为所述CPU模块根据接收到的所述当前电池信息运算得到并发出的模拟电池信息，包括单体电压、电池模组总电压、电池模组平均电压，单体温度、电池模组平均温度。7.—种电池管理模拟系统，包括电池管理系统，所述电池管理系统包括电池管理器、通过CAN通信总线与电池管理器连接的多个采集器，以及与多个采集器对应连接的多个电池模组，所述采集器采集多个电池模组的电池信息，所述电池信息包括正常电池信息和故障电池信息，其特征在于，电池管理检测系统还包括根据权利要求1-6任意一项所述的模拟采集器，所述模拟采集器包括:电池模块、CAN模块和CPU模块； 所述电池模块与所述CPU模块连接且为所述CPU模块提供电能； 所述CAN模块与电池管理系统的CAN通信总线连接，接收CAN通信总线传送的任意一个正常工作状态的电池模组的当前电池信息并向CPU模块发送该当前电池信息； 所述CPU模块接收所述CAN模块发送的所述电池信息，所述CHJ根据接收所述当前电池信息得到相应模拟电池信息并传送至所述CAN模块并最终通过CAN通信总线传送到电池管理器； 所述模拟采集器与具有所述故障电池信息的电池模组一一对应设置。
【文档编号】H02J7/00GK205453185SQ201521121139
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】谭易, 杨远航, 吴俊 , 张朝杰, 凌添
【申请人】北京比亚迪模具有限公司