[发明专利]电池监测单元及相关控制方法

说明书

本申请提供电池监测单元及相关控制方法，其中，该电池监测单元可以应用于通信网络，电池监测单元为第一电池监测单元，通信网络包括电池控制单元与至少一个电池监测单元，第一电池监测单元包括信号收发电路、开关控制电路以及终端匹配电阻，其中：开关控制电路包括接入控制端，接入控制端可以被用于与接入通信网络的第二电池监测单元连接，第二电池监测单元通过第一电池监测单元与电池控制单元连接；在接入控制端未与第二电池监测单元连接的情况下，开关控制电路将终端匹配电阻接入信号收发电路；在接入控制端与第二电池监测单元连接的情况下，开关控制电路断开终端匹配电阻的至少一端与信号收发电路的连接。

技术领域

本申请涉及电池管理领域，尤其涉及电池监测单元及相关控制方法。

背景技术

在储能和电动汽车等领域，均可以采用锂电池所组成的电池系统来存储和释放电能，锂 电池形成的电池系统由许多电池单体经过串联或者并联而成，以满足不同的功率或性能要求。 为了保证安全性，需要采集每一节电池单体的电压等数据并实时监控每一节电池单体是否超 出使用的限制条件，因此，采用电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)对电池 进行监控可和管理。BMS包括两种装置：电池控制单元(BatteryControl Unit，BCU)和电 池监测单元(Battery Monitor Unit，BMU)。BCU负责控制或管理电池系统的电或热性能，并 与系统内的其他控制单元进行信息交互，BMU负责采集电池单体或者电池模块的与电和热相 关的数据，并将这些数据提供给BCU。一个BMU可以监控的电池单体的数量有限，在电池 单体数量较多的情况下，需要多个BMU完成对电池单体的监控。

BCU与多个BMU通常通过总线连接并采用总线通信协议进行通信，BCU与BMU可形成如图1所示的线型通信网络，为了避免信号反射，通常在这种通信网络的首尾节点处放置一个匹配电阻以保障通信质量，如图1所示，分别在通信网络的首节点BCU和尾节点BMUn 处放置匹配电阻。在BMS中，BMU有多个，不是每个BMU均需设置匹配电阻，这样就出 现了两种硬件不同的BMU，一种BMU含匹配电阻，一种BMU不含匹配电阻；另外，由于 在BMS中，每个BMU的节点地址信息不同，使得每个BMU软件不同。硬件和软件的不统 一不利于实现统一生产，也不利于进行统一地维护，产生额外的生产和维护成本。

参见图2-图4，图2-图4示出了现有技术中一些BMU的设计方案及其构成的BMS。如图2所示，图2是BMU的一种可能的结构以及由其与BCU所组成的BMS。BMU包括终端 匹配电阻R、可控开关K以及检测控制电路，终端匹配电阻R的一端与CANH信号收发端连 接，终端匹配电阻R的另一端与可控开关K的一端连接，可控开关K的另一端与CANL信 号收发端连接，可控开关默认处于断开状态，各个BMU通过CANH信号收发端和CANL信 号收发端连接到CAN总线上从而形成CAN通信网络。图2所示BMU的控制策略为：在所 有的BMU均接入CAN通信网络后，各个BMU的检测控制电路判断各自在通信网络中的节 点位置，若BMU确定自己不是CAN通信网络中的尾节点，则使自己的可控开关继续保持断 开状态，如果BMU确定自己是通信网络中的尾节点，则使自己的可控开关变为闭合状态， 从而使尾节点处有终端匹配电阻接入通信网络；另外，BMU根据自己在通信网络中的节点位 置确定自己的节点地址，然后修改自己的节点地址。

如图3所示，图3是BMU的另一种可能的结构以及由其与BCU组成的BMS。BMU不 含终端匹配电阻，BMU通过CANH信号收发端和CANL收发端连接到CAN总线上从而形 成CAN通信网络。图3所示BMU的控制策略为：在所有的BMU均接入CAN通信网络后， 在通信网络中的尾节点处外接一个匹配电阻使尾节点处有终端匹配电阻接入通信网络。