CN109249822B - 支持双动力源的电池管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支持动力源的电池管理装置，包括：分别与车辆总线低压电气连接的第一电池管理***控制器和第二电池管理***控制器；第一电池管理***控制器与充电口进行低压电气连接；充电枪与充电口低压电气连接；第二电池管理***控制器包括：可控开关的第一端与充电口低压电气连接，可控开关的第二端与第二电池包连接线束低压电气连接；第二电池管理***控制器用于：当判断第二电池包为未连接或连接状态时，第二电池管理***控制器控制可控开关断开或闭合；第一电池管理***控制器通过检测充电口电压值的变化，判断第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。该装置能够根据充电口电压值的变化准确判断充电口接入的是第二电池包还是充电枪。

Description

支持双动力源的电池管理装置
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及支持双动力源的电池管理装置。
背景技术
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。随着大众的环保意识的增强，电动汽车以其零排放、无污染的优势逐渐占据了汽车市场的一席之地。
电池包作为电动汽车的动力源，其重要性不言而喻，为了充分发挥电池包的性能，需要对电池包进行监控、控制以及管理，以及将采集到的电池包信息实时地反馈给用户，同时根据采集的信息调节电池包的参数。目前，电动汽车往往配置有一个电池包，而电池包的容量是有限的，电池包电量耗尽而导致电动汽车被困的现象频频出现，为电动汽车提供双动力源(双电池包)不失为一种能够较好地解决上述问题的方案。但目前尚没有一种能够支持双动力源的电池管理方法。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的支持双动力源的电池管理装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种支持双动力源的电池管理装置，包括：分别与车辆总线低压电气连接的第一电池管理***控制器和第二电池管理***控制器，以及充电枪；
第一电池管理***控制器与充电口低压电气连接；充电枪与充电口低压电气连接；
第二电池管理***控制器包括：可控开关，可控开关的第一端与充电口低压电气连接，可控开关的第二端与第二电池包连接线束低压电气连接；
其中，第二电池管理***控制器用于：当判断第二电池包为未连接状态时，控制可控开关断开；当判断第二电池包为已连接状态时，控制可控开关闭合；
第一电池管理***控制器用于：通过检测充电口电压值的变化，判断第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。
可选地，第二电池管理***控制器用于：通过检测可控开关的第二端电压值判断第二电池包的连接状态。
可选地，第一电池管理***控制器进一步用于：
当检测出充电口电压值为第一电压值时，判定第二电池包为未连接状态，充电枪为未充电状态；
当检测出充电口电压值为第二电压值时，判定第二电池包为连接状态，充电枪为未充电状态；
当检测出充电口电压值为第三电压值时，判定第二电池包为连接状态，充电枪为充电状态。
可选地，第一电池管理***控制器包括：连接在充电口与接地端之间的第一分压电阻；
第二电池管理***控制器还包括：连接在可控开关的第二端与接地端之间的第二分压电阻；
充电枪包括：连接在充电口与接地端之间的第三分压电阻。
可选地，第一分压电阻、第二分压电阻以及第三分压电阻的阻值均为1000欧姆。
本发明提供了一种支持双动力源的电池管理装置，其包括：分别与车辆总线低压电气连接的第一电池管理***控制器和第二电池管理***控制器，以及充电枪；第一电池管理***控制器与充电口低压电气连接；充电枪与充电口低压电气连接；第二电池管理***控制器包括：可控开关，可控开关的第一端与充电口低压电气连接，可控开关的第二端与第二电池包连接线束低压电气连接；其中，第二电池管理***控制器用于：当判断第二电池包为未连接状态时，控制可控开关断开；当判断第二电池包为已连接状态时，控制可控开关闭合；第一电池管理***控制器用于：通过检测充电口电压值的变化，判断第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。本发明提供了一种可支持双动力源的电池管理装置，该装置中的各个组成部件均以低压电气连接的方式相连，通过这种连接方式能够使充电口的检测电压满足GB/T18487-1 2015国标要求，并且该电池管理装置能够根据检测到的充电口电压值的变化判定第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明一个实施例提供的支持双动力源的电池管理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明针对电动汽车提供了一种可支持双动力源的电池管理装置，通过该电池管理装置可以检测出第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态，其中，需要说明的是，对于电动汽车来说，动力源就是指电池包。
图1示出了本发明一个实施例提供的支持双动力源的电池管理装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：
分别与车辆总线低压电气连接的第一电池管理***控制器和第二电池管理***控制器，以及充电枪；第一电池管理***控制器与充电口低压电气连接；充电枪与充电口低压电气连接；第二电池管理***控制器包括：可控开关，可控开关的第一端与充电口低压电气连接，可控开关的第二端与第二电池包连接线束低压电气连接；其中，第二电池管理***控制器用于：当判断第二电池包为未连接状态时，控制可控开关断开；当判断第二电池包为已连接状态时，控制可控开关闭合；第一电池管理***控制器用于：通过检测充电口电压值的变化，判断第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。
本实施例中的电动汽车具有双动力源，也即具有双电池包，分别为第一电池包、第二电池包，第一电池包以及第二电池包均可以连接至电动汽车的充电口。其中，第二电池包可以是可拆卸的，在默认状态下，第一电池包通过充电口进行连接；当第一电池包的续航里程不足时，车内人员可根据实际需要将第二电池包连接至充电口，或者在找到充电桩之后，将充电枪连接至充电口对第一电池包或者第二电池包进行充电，其中，充电口为安装在车身上的直流充电口，充电枪具体为直流快充枪。
其中，电池管理***控制器BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测、电池状态估计、在线诊断与预警、充、放电与预充控制、均衡管理和热管理等。本实施例中，第一电池管理***控制器为第一电池包的电池管理***控制器，第二电池管理***控制器为第二电池包的电池管理***控制器，并且第一电池管理***控制器以及第二电池管理***控制器通过车辆总线进行通信，其中，第一电池管理***控制器可设置于第一电池包中，第二电池包管理***控制器设置于电动汽车的车身，通过连接插件与第二电池包连接。
在一个具体的实施例中，可将本发明的装置设置于电动汽车的充电口处，其中，第一电池管理***控制器与充电口低压电气连接、第二电池管理***控制器通过可控开关与充电口低压电气连接，通过这种连接方式，使得第一电池管理***控制器根据检测到的充电口电压值的变化，判定充电枪的充电状态以及第二电池包的连接状态。其中，判断充电枪的充电状态也就是判断充电枪是否连接至充电口，判断第二电池包的连接状态也就是判断第二电池包是否连接至充电口，具体地，充电口的连接情况包括如表1所示的三种：
表一
充电枪 第二电池包
未连接 未连接
未连接 连接
连接 连接
当判断第二电池包为连接状态时，也即当第二电池包连接至充电口时，第二电池管理***控制器控制电子开关闭合；当判断第二电池包为未连接状态时，也即当第二电池包未连接至充电口时，第二电池包管理***控制电子开关断开。因此，当不同的设备连接至充电口时，充电口电压值的变化也存在不同。因此，可利用第一电池管理***控制器对充电口电压值的变化进行检测，并根据检测到的充电口电压值的变化判断第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。
在本发明另外一个实施例中，第一电池管理***控制器还包括：连接在充电口与接地端之间的第一分压电阻；第二电池管理***控制器还包括：连接在可控开关的第二端与接地端之间的第二分压电阻；充电枪还包括：连接在充电口与接地端之间的第三分压电阻。
当第二电池包和/或充电枪连接至充电口时，该装置中内各个检测点的电压会发生改变，并且各个检测点的电压值的变化规律是固定的，本实施例中的检测点包括充电口以及可控开关的第二端，则可以利用第一电池管理***控制器以及第二电池管理***控制器来检测对应的检测点电压值的变化，根据检测点电压值的变化来判断第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。其中，第一电池管理***控制器用于检测充电口电压值的变化，第二电池管理***控制器用于检测可控开关的第二端的电压值。
具体地，第二电池管理***控制器用于：通过检测可控开关的第二端电压值判断第二电池包的连接状态。实际应用中，第二电池管理***控制器不仅仅用于判断第二电池包的连接状态，还可用于监测电池的物理参数、估计电池状态、在线诊断与预警、控制第二电池包进行充电、放电以及预充等等。
第一电池管理***控制器进一步用于：
当检测出充电口电压值为第一电压值时，判定第二电池包为未连接状态，充电枪为未充电状态。当第二电池管理***控制器检测到第二电池包未连接至充电口，第二电池管理***控制器控制可控开关断开，若第一电池管理***控制器检测充电口电压值为第一电压值，判定第二电池包为未连接状态。
当检测出充电口电压值为第二电压值时，判定第二电池包为连接状态，充电枪为未充电状态。当第二电池包连接至充电口，第二电池管理***控制器控制可控开关闭合，若第一电池管理***控制器检测充电口电压值为第二电压值时，判定第二电池包为连接状态。
当检测出充电口电压值为第三电压值时，判定第二电池包为连接状态，充电枪为充电状态。当第二电池包以及充电枪均连接至充电口，第二电池管理***控制器控制可控开关闭合，若第一电池管理***控制器检测充电口电压值为第三电压值，判定第二电池包为连接状态，充电枪为充电状态。
优选地，第一分压电阻、第二分压电阻以及第三分压电阻的阻值均为1000欧姆。
则在此情况下，当第一电池管理***控制器检测出充电口电压值为12V时，则判定第二电池包为未连接状态，充电枪为未充电状态；当第一电池管理***控制器检测出充电口电压值为8V时，判断第二电池包为连接状态，充电枪为未充电状态；当第一电池管理***控制器检测出充电口电压值为第三电压值时，判定第二电池包为连接状态，充电枪为充电状态。由此，利用第一电池管理***控制器检测充电口电压值的变化，使得第一电池管理***控制器能够根据充电口电压值的变化判定充电口的连接情况。另外，在充电枪未连接至充电口的状态下，当第二电池管理***控制器检测到可控开关的第二端的电压值由12V变为6V时，第二电池管理***控制器可以判定第二电池包为连接状态。
由此可知，本实施例所提供的支持双动力源的电池管理装置通过设置分压电阻使得第一电池管理***控制器与第二电池管理***控制器能够通过检测采样点的电压信号，判定充电枪的连接状态以及充电枪的充电状态，判定也即充电口接入的是充电枪还是第二电池包，其中，各个分压电阻之间配比关系较为简单，该装置的结构简单，并且该装置中的各个组成部件均以低压电气连接的方式相连，能够使充电口的检测电压满足GB/T18487-12015国标要求，可正常进行快充；此外第二电池管理***控制器能够根据检测到的可控开关的第二端的电压值判断第二电池包的连接状态。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的支持双动力源的电池管理装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (4)

1.一种支持双动力源的电池管理装置，其特征在于，包括：分别与车辆总线低压电气连接的第一电池管理***控制器和第二电池管理***控制器，以及充电枪；第二电池管理***控制器通过连接插件与第二电池包连接；
所述第一电池管理***控制器与充电口低压电气连接；所述充电枪与充电口低压电气连接；所述第一电池管理***控制器包括：连接在所述充电口与接地端之间的第一分压电阻；所述充电枪包括：连接在所述充电口与接地端之间的第三分压电阻；
所述第二电池管理***控制器包括：可控开关，所述可控开关的第一端与充电口低压电气连接，所述可控开关的第二端与第二电池包连接线束低压电气连接；所述第二电池管理***控制器还包括：连接在所述可控开关的第二端与接地端之间的第二分压电阻；
其中，所述第二电池管理***控制器用于：当判断第二电池包为未连接状态时，控制所述可控开关断开；当判断第二电池包为已连接状态时，控制所述可控开关闭合；
所述第一电池管理***控制器用于：通过检测充电口电压值的变化，判断第二电池包的连接状态以及充电枪的充电状态。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二电池管理***控制器用于：通过检测所述可控开关的第二端电压值判断第二电池包的连接状态。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一电池管理***控制器进一步用于：
当检测出所述充电口电压值为第一电压值时，判定第二电池包为未连接状态，充电枪为未充电状态；
当检测出所述充电口电压值为第二电压值时，判定第二电池包为连接状态，充电枪为未充电状态；
当检测出所述充电口电压值为第三电压值时，判定第二电池包为连接状态，充电枪为充电状态。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一分压电阻、第二分压电阻以及第三分压电阻的阻值均为1000欧姆。
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