本实用新型属于新能源汽车技术领域，涉及一种电池管理系统，尤其涉及一种大功率高传输的车用电池管理系统。
背景技术：
由于新能源技术的快速发展，锂离子电池的使用日益普及，迫切需要各种款型的控制系统来管理电池的安全问题。同时，整个社会朝着智能化信息化的方向发展，然而，如今还没有与之匹配的汽车电池管理系统。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的车用电池管理系统，以便克服现有车用电池管理系统存在的上述缺陷。
技术实现要素：
本实用新型提供一种大功率高传输的车用电池管理系统，可兼容各种款型的控制系统，提高电池管理的便捷性。
为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：
一种大功率高传输的车用电池管理系统，所述电池管理系统包括：微控制器mcu、电源模块、继电器开关组电路、采样前端低位电路、采样前端高位电路、系统存储电路、霍尔电流传感器接口电路、充电器唤醒电路、前端唤醒电路、输出驱动电路、通讯模块；
所述微控制器mcu分别连接继电器开关组电路、采样前端低位电路、采样前端高位电路、系统存储电路、霍尔电流传感器接口电路、充电器唤醒电路、前端唤醒电路、输出驱动电路、通讯模块；
所述电源模块分别为微控制器mcu、继电器开关组电路、采样前端低位电路、采样前端高位电路、系统存储电路、霍尔电流传感器接口电路、充电器唤醒电路、前端唤醒电路、输出驱动电路、通讯模块提供工作所需的电能。
作为本实用新型的一种实施方式，所述通讯模块包括远程数据模块、蓝牙模块、can通讯模块、232通讯模块、485通讯模块、k总线模块、gps接口电路中的至少一个。
作为本实用新型的一种实施方式，所述电源模块包括系统电源电路、外围电源电路；所述系统电源电路连接所述电池管理系统的用电部分，为所述电池管理系统的用电部分提供工作所需的电能；所述外围电源电路连接外部的用电设备，为外部用电设备提供工作所需的电能。
作为本实用新型的一种实施方式，所述微控制器mcu包括mcu芯片，mcu芯片的型号为stm32091。
作为本实用新型的一种实施方式，所述继电器开关组电路包括若干继电器控制电路，各继电器控制电路包括第一板载继电器、第四五mos管、第二四二极管、第一零四电容、第一零六电容、第一零八电容、第一六五电阻；
vcc_cj电源电压分别连接第一零六电容的第一端、第一零四电容的第一端、第二四二极管的负极、第一板载继电器的正极；第一零六电容的第二端、第一零四电容的第二端分别接地，第一板载继电器的负极连接第四五mos管的漏极，第四五mos管的基极分别连接第一六五电阻的第二端、第一零八电容的第一端，第一六五电阻的第一端连接mcu用于控制第一板载继电器的控制信号，第四五mos管的源极、第一零八电容的第二端分别接地。
作为本实用新型的一种实施方式，所述霍尔电流传感器接口电路包括第三芯片u3、若干电容、若干电阻；第三芯片u3的型号为lm321；
所述第三芯片u3的第一端口正相输入端分别连接第十三电阻的第二端、第九电阻的第二端，第九电阻的第一端接地，第十三电阻的第一端连接第一接口端子hr1的第二端口，第一接口端子hr1的第二端口连接霍尔电流传感器的hrv 信号；
所述第三芯片u3的第三端口反相输入端分别连接第十五电阻的第二端、第十七电阻的第一端、第二二电容的第一端；第十五电阻的第一端连接第一接口端子hr1的第三端口，第一接口端子hr1的第三端口连接霍尔电流传感器的hrvo信号；
所述第三芯片u3的第二端口接地，第三芯片u3的第五端口连接电源电压；第三芯片u3的第四端口输出端分别连接第十电阻的第一端、第十七电阻的第二端、第二二电容的第二端。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的大功率高传输的车用电池管理系统，可兼容各种款型的控制系统，提高电池管理的便捷性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中车用电池管理系统的组成示意图。
图2为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中系统电源电路的电路示意图。
图3为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中外围电源电路的电路示意图。
图4为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中微控制器mcu的电路示意图。
图5-1至图5-4分别为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中继电器开关组电路的电路示意图。
图6为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中采样前端低位电路的电路示意图。
图7为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中采样前端高位电路的电路示意图。
图8为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中系统存储电路的电路示意图。
图9为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中霍传感器接口电路的电路示意图。
图10为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中充电器唤醒电路的电路示意图。
图11为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中前端唤醒电路的电路示意图。
图12-1至图12-4分别为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中输出驱动电路的电路示意图。
图13为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中远程数据模块的电路示意图。
图14为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中蓝牙模块的电路示意图。
图15为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中can通讯模块的电路示意图。
图16为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中232通讯模块的电路示意图。
图17为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中485通讯模块的电路示意图。
图18为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中k总线模块的电路示意图。
图19为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中gps接口电路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。
本实用新型揭示了一种大功率高传输的车用电池管理系统，图1为本实用新型一实施例中车用电池管理系统的组成示意图；请参阅图1，在本实用新型的一实施例中，所述电池管理系统包括：微控制器mcu3、电源模块、继电器开关组电路4、采样前端低位电路5、采样前端高位电路6、系统存储电路7、霍尔电流传感器接口电路8、充电器唤醒电路9、前端唤醒电路10、输出驱动电路11、通讯模块。
所述微控制器mcu3分别连接继电器开关组电路4、采样前端低位电路5、采样前端高位电路6、系统存储电路7、霍尔电流传感器接口电路8、充电器唤醒电路9、前端唤醒电路10、输出驱动电路11、通讯模块。
所述电源模块分别为微控制器mcu3、继电器开关组电路4、采样前端低位电路5、采样前端高位电路6、系统存储电路7、霍尔电流传感器接口电路8、充电器唤醒电路9、前端唤醒电路10、输出驱动电路11、通讯模块提供工作所需的电能。
在本实用新型的一实施例中，所述通讯模块包括远程数据模块12、蓝牙模块13、can通讯模块14、232通讯模块15、485通讯模块16、k总线模块17、gps接口电路18中的至少一个。
所述电源模块包括系统电源电路1、外围电源电路2；所述系统电源电路连接所述电池管理系统的用电部分，为所述电池管理系统的用电部分提供工作所需的电能。图2为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中系统电源电路的电路示意图；请参阅图2，在本实用新型的一实施例中，系统电源电路为微控制器mcu、电源模块、通讯模块、继电器开关组电路、采样前端低位电路、采样前端高位电路、系统存储电路、霍尔电流传感器接口电路、充电器唤醒电路、前端唤醒电路、输出驱动电路、远程数据模块、蓝牙模块、can通讯模块、232通讯模块、485通讯模块、k总线模块、gps接口电路等提供工作所需的电能。
所述外围电源电路连接外部的用电设备，为外部用电设备提供工作所需的电能。图3为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中外围电源电路的电路示意图；请参阅图3，在本实用新型的一实施例中，外围电源电路的供电能力比较强，能够带动设备比较大的用电负载，主要用来驱动高压继电器，显示器等。
图4为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中微控制器mcu的电路示意图；请参阅图4，在本实用新型的一实施例中，所述微控制器mcu包括mcu芯片，mcu芯片的型号为stm32091。
图5-1至图5-4分别为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中继电器开关组电路的电路示意图；请参阅图5-1至图5-4，在本实用新型的一实施例中，所述继电器开关组电路包括若干继电器控制电路，各继电器控制电路包括第一板载继电器cj1、第四五mos管m45、第二四二极管d24、第一零四电容c104、第一零六电容c106、第一零八电容c108、第一六五电阻r165。
vcc_cj电源电压分别连接第一零六电容c106的第一端、第一零四电容c104的第一端、第二四二极管d24的负极、第一板载继电器cj1的正极；第一零六电容c106的第二端、第一零四电容c104的第二端分别接地，第一板载继电器cj1的负极连接第四五mos管m45的漏极，第四五mos管m45的基极分别连接第一六五电阻r165的第二端、第一零八电容c108的第一端，第一六五电阻r165的第一端连接mcu用于控制第一板载继电器cj1的控制信号，第四五mos管m45的源极、第一零八电容c108的第二端分别接地。
图6为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中采样前端低位电路的电路示意图；请参阅图6，在本实用新型的一实施例中，采样前端低位电路包括第十八芯片u18、若干采集单元(各采集单元包括mos管、二极管、电容、三个电阻)，具体电路可参见图6的描述，当然，也可以采用其他电路结构。在本实用新型的一实施例中，第十八芯片u18的型号为bq76940。在本实用新型的一实施例中，所述采样前端低位电路主要用来采集电池电压(第1-第15个电池)以及控制2路继电器cj2、cj4。
图7为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中采样前端高位电路的电路示意图；请参阅图7，在本实用新型的一实施例中，采样前端高位电路包括第十九芯片u19、若干采集单元(各采集单元包括mos管、二极管、电容、三个电阻)，具体电路可参见图7的描述，当然，也可以采用其他电路结构。在本实用新型的一实施例中，第十九芯片u19的型号为bq76940。在本实用新型的一实施例中，所述采样前端高位电路主要用来采集电池电压(第16-第30个电池)。
图8为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中系统存储电路的电路示意图；请参阅图8，在本实用新型的一实施例中，系统存储电路包括第二芯片u2、第十六电容c16、第十七电容c17、第七电阻r7、第八电阻r8、第一保险管f1；具体电路连接关系可参阅图8的描述。当然，系统存储电路已经是非常成熟的技术，也可以采用其他电路结构。
图9为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中霍传感器接口电路的电路示意图；请参阅图9，在本实用新型的一实施例中，所述霍尔电流传感器接口电路包括第三芯片u3、若干电容、若干电阻；在本实用新型的一实施例中，第三芯片u3的型号为lm321。
所述第三芯片u3的第一端口正相输入端分别连接第十三电阻r13的第二端、第九电阻r9的第二端，第九电阻r9的第一端接地，第十三电阻r13的第一端连接第一接口端子hr1的第二端口，第一接口端子hr1的第二端口连接霍尔电流传感器的hrv 信号。所述第三芯片u3的第三端口反相输入端分别连接第十五电阻r15的第二端、第十七电阻r17的第一端、第二二电容c22的第一端；第十五电阻r15的第一端连接第一接口端子hr1的第三端口，第一接口端子hr1的第三端口连接霍尔电流传感器的hrvo信号。所述第三芯片u3的第二端口接地，第三芯片u3的第五端口连接电源电压；第三芯片u3的第四端口输出端分别连接第十电阻r10的第一端、第十七电阻r17的第二端、第二二电容c22的第二端。
图10为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中充电器唤醒电路的电路示意图；请参阅图10，在本实用新型的一实施例中，充电器唤醒电路包括第一放大器op1、第一二极管d1、第一稳压二极管vd1、第二四电容c24、第二一电阻r21，各元件的连接关系可参阅图10的描述。当然，充电器唤醒电路已经是非常成熟的技术，也可以采用其他电路结构。
图11为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中前端唤醒电路的电路示意图；请参阅图11，在本实用新型的一实施例中，前端唤醒电路包括第九放大器op9、第十放大器op10、第五三mos管m53、第一零一电容c101、若干电阻；各元件的连接关系可参阅图11的描述。当然，前端唤醒电路也可以采用其他电路结构。所述前端唤醒电路通过mcu芯片(如stm32f091)唤醒其他ic(如u18u19)。
图12-1至图12-4分别为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中输出驱动电路的电路示意图；请参阅图12-1至图12-4，在本实用新型的一实施例中，输出驱动电路包括第十七mos管m17、第二十mos管m20、第二四mos管m24、第二六mos管m26、第三一mos管m31、第三三mos管m33、第四十mos管m40、第二三极管q2、第六三极管q6、若干二极管、若干电容、若干电阻；各元件的连接关系可参阅图12的描述。当然，输出驱动电路也可以采用其他电路结构。
图13为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中远程数据模块的电路示意图；请参阅图13，在本实用新型的一实施例中，远程数据模块包括第bc1芯片(型号可以为nbiot)、第一芯片u1、第一esd二极管esd1、第一mos管m1、若干电容、若干电阻；各元件的连接关系可参阅图13的描述。当然，远程数据模块也可以采用其他电路结构。
图14为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中蓝牙模块的电路示意图；图15为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中can通讯模块的电路示意图；图16为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中232通讯模块的电路示意图；图17为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中485通讯模块的电路示意图；图18为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中k总线模块的电路示意图；图19为本实用新型一实施例中车用电池管理系统中gps接口电路的电路示意图。请参阅图14至图19，在本发明的一实施例中，上述电路模块采用对应的电路结构，当然，蓝牙模块、can通讯模块、232通讯模块、485通讯模块、k总线模块、gps接口电路已经是比较成熟的技术，也可以采用其他电路结构。
综上所述，本实用新型提出的大功率高传输的车用电池管理系统，可兼容各种款型的控制系统，提高电池管理的便捷性及安全性。同时整个社会朝着智能化信息化的方向发展，使用本设计很好的整合了当前的各种需求，填补了bms和信息化之间的空白。
这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
1.一种大功率高传输的车用电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括：微控制器mcu、电源模块、继电器开关组电路、采样前端低位电路、采样前端高位电路、系统存储电路、霍尔电流传感器接口电路、充电器唤醒电路、前端唤醒电路、输出驱动电路、通讯模块；
所述微控制器mcu分别连接继电器开关组电路、采样前端低位电路、采样前端高位电路、系统存储电路、霍尔电流传感器接口电路、充电器唤醒电路、前端唤醒电路、输出驱动电路、通讯模块；
所述电源模块分别为微控制器mcu、继电器开关组电路、采样前端低位电路、采样前端高位电路、系统存储电路、霍尔电流传感器接口电路、充电器唤醒电路、前端唤醒电路、输出驱动电路、通讯模块提供工作所需的电能。
2.根据权利要求1所述的大功率高传输的车用电池管理系统，其特征在于：
所述通讯模块包括远程数据模块、蓝牙模块、can通讯模块、232通讯模块、485通讯模块、k总线模块、gps接口电路中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的大功率高传输的车用电池管理系统，其特征在于：
所述电源模块包括系统电源电路、外围电源电路；所述系统电源电路连接所述电池管理系统的用电部分，为所述电池管理系统的用电部分提供工作所需的电能；所述外围电源电路连接外部的用电设备，为外部用电设备提供工作所需的电能。
4.根据权利要求1所述的大功率高传输的车用电池管理系统，其特征在于：
所述微控制器mcu包括mcu芯片，mcu芯片的型号为stm32091。
5.根据权利要求1所述的大功率高传输的车用电池管理系统，其特征在于：
所述继电器开关组电路包括若干继电器控制电路，各继电器控制电路包括第一板载继电器、第四五mos管、第二四二极管、第一零四电容、第一零六电容、第一零八电容、第一六五电阻；
vcc_cj电源电压分别连接第一零六电容的第一端、第一零四电容的第一端、第二四二极管的负极、第一板载继电器的正极；第一零六电容的第二端、第一零四电容的第二端分别接地，第一板载继电器的负极连接第四五mos管的漏极，第四五mos管的基极分别连接第一六五电阻的第二端、第一零八电容的第一端，第一六五电阻的第一端连接mcu用于控制第一板载继电器的控制信号，第四五mos管的源极、第一零八电容的第二端分别接地。
6.根据权利要求1所述的大功率高传输的车用电池管理系统，其特征在于：
所述霍尔电流传感器接口电路包括第三芯片u3、若干电容、若干电阻；第三芯片u3的型号为lm321；
所述第三芯片u3的第一端口正相输入端分别连接第十三电阻的第二端、第九电阻的第二端，第九电阻的第一端接地，第十三电阻的第一端连接第一接口端子hr1的第二端口，第一接口端子hr1的第二端口连接霍尔电流传感器的hrv 信号；
所述第三芯片u3的第三端口反相输入端分别连接第十五电阻的第二端、第十七电阻的第一端、第二二电容的第一端；第十五电阻的第一端连接第一接口端子hr1的第三端口，第一接口端子hr1的第三端口连接霍尔电流传感器的hrvo信号；
所述第三芯片u3的第二端口接地，第三芯片u3的第五端口连接电源电压；第三芯片u3的第四端口输出端分别连接第十电阻的第一端、第十七电阻的第二端、第二二电容的第二端。
技术总结