(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910495993.7
(22)申请日 2019.06.10
(71)申请人 天津恒天新能源汽车研究院有限公
司
地址 300301 天津市滨海新区滨海科技园
日新道188号1号楼1103号
(72)发明人 李国辉
(74)专利代理机构 北京市鼎立东审知识产权代
理有限公司 11751
代理人 陈佳妹 贾满意
(51)Int.Cl.
B60L 58/10(2019.01)
H01M 10/42(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本申请涉及一种电池电子部件，包括控制
驱动电压；多个前端采集芯片以菊花链方式依次
级联；多个前端采集芯片的输入/输出端与汽车
的电池系统中的电池单体一一对应电连接，用于
采集各电池单体的数据，并将采集到的数据通过
菊花链依次传输至控制器；其中，位于菊花链首
部的前端采集芯片与控制器通信连接，用于向控
制器上传获取到的各电池单元的数据，并接收控
制器下发的各项控制命令，通过菊花链将各控制
命令依次传递至各前端采集芯片。其有效简化了
电池电子部件的电路结构，
降低了电路成本。权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 110154827 A 2019.08.23
C N 110154827
A
1.一种电池电子部件，其特征在于，包括控制器、电源电路和多个前端采集芯片；
所述电源电路与所述控制器的电源输入端电连接，用于对所述控制器提供驱动电压；多个前端采集芯片以菊花链方式依次级联；
多个所述前端采集芯片的输入/输出端与汽车的电池系统中的电池单体一一对应电连接，用于采集各所述电池单体的数据，并将采集到的数据通过所述菊花链依次传输至所述控制器；
其中，位于所述菊花链首部的前端采集芯片与所述控制器通信连接，用于向所述控制器上传获取到的各所述电池单元的数据，并接收所述控制器下发的各项控制命令，通过所述菊花链将各所述控制命令依次传递至各所述前端采集芯片。
2.根据权利要求1所述的电池电子部件，其特征在于，每个所述前端采集芯片均具有低侧串行端口和高侧串行端口；且
每个所述前端采集芯片的所述低侧串行端口和所述高侧串行端口处均设置有芯片选择线；
其中，位于所述菊花链首部的前端采集芯片通过高侧串行端口处的芯片选择线与所述控制器的电连接；且
多个所述前端采集芯片中，每相邻两个前端采集芯片通过对应的低侧串行端口处的芯片选择线与高侧串行端口处的芯片选择线之间的电连接进行通讯。
3.根据权利要求1或2所述的电池电子部件，其特征在于，所述前端采集芯片的个数为三个。
4.根据权利要求1所述的电池电子部件，其特征在于，还包括变压器隔离芯片；
所述变压器隔离芯片电连接在所述控制器与位于所述菊花链首端的前端采集芯片之间，用于进行电气隔离。
5.根据权利要求1所述的电池电子部件，其特征在于，还包括通信电路；
所述通信电路的一端与所述控制器电连接，另一端用于电连接所述汽车的上位机，用于进行所述控制器与所述上位机之间的数据通信。
6.根据权利要求1所述的电池电子部件，其特征在于，所述电源电路包括DC -DC变换器；所述DC -DC变换器的一端与供电电源电连接，另一端与所述控制器的电源输入端电连接。
7.根据权利要求1所述的电池电子部件，其特征在于，所述控制器为单片机；且
位于所述菊花链首部的前端采集芯片与所述控制器之间采用SPI通信总线电连接。
8.一种新能源汽车，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的电池电子部件。
9.根据权利要求8所述的新能源汽车，其特征在于，还包括上位机；
所述电池电子部件的个数为多个；且
多个所述电池电子部件并行连接后，通过连接总线与所述上位机通信连接。
权 利 要 求 书1/1页CN 110154827 A
电池电子部件及具有其的新能源汽车
技术领域
[0001]本公开涉及汽车电子配件技术领域，尤其涉及一种电池电子部件及具有其的新能源汽车。
背景技术
[0002]新能源汽车作为新一轮的经济增长的突破口和实现交通能源转型的根本途径，已经成为世界各主要国家和汽车制造厂商的共同战略选择，也是各国汽车市场的战略选择。相关技术中，用于管理电动汽车锂电池的电池电子部件所选用的前端采集芯片，多采用板内并联的方式进行设计。但是，由于目前对电动汽车续航里程的需求越来越高，装配的电池单体串数也就越来越多，电池串数增加，并联的支路也需要增加，这就使得电池电子部件的结构较为复杂。
发明内容
[0003]有鉴于此，本公开提出了一种电池电子部件及具有其的新能源汽车，可以有效简化电池电子部件的电路结构，降低电路成本。
[0004]根据本公开的一方面，提供了一种电池电子部件，包括控制器、电源电路和多个前端采集芯片；
[0005]所述电源电路与所述控制器的电源输入端电连接，用于对所述控制器提供驱动电压；
[0006]多个前端采集芯片以菊花链方式依次级联；
[0007]多个所述前端采集芯片的输入/输出端与汽车的电池系统中的电池单体一一对应电连接，用于采集各所述电池单体的数据，并将采集到的数据通过所述菊花链依次传输至所述控制器；
[0008]其中，位于所述菊花链首部的前端采集芯片与所述控制器通信连接，用于向所述控制器上传获取到的各所述电池单元的数据，并接收所述控制器下发的各项控制命令，通过所述菊花链将各所述控制命令依次传递至各所述前端采集芯片。
[0009]在一种可能的实现方式中，每个所述前端采集芯片均具有低侧串行端口和高侧串行端口；且
[0010]每个所述前端采集芯片的所述低侧串行端口和所述高侧串行端口处均设置有芯片选择线；
[0011]其中，位于所述菊花链首部的前端采集芯片通过高侧串行端口处的芯片选择线与所述控制器的电连接；且
[0012]多个所述前端采集芯片中，每相邻两个前端采集芯片通过对应的低侧串行端口处的芯片选择线与高侧串行端口处的芯片选择线之间的电连接进行通讯。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述前端采集芯片的个数为三个。
[0014]在一种可能的实现方式中，还包括变压器隔离芯片；
[0015]所述变压器隔离芯片电连接在所述控制器与位于所述菊花链首端的前端采集芯片之间，用于进行电气隔离。
[0016]在一种可能的实现方式中，还包括通信电路；
[0017]所述通信电路的一端与所述控制器电连接，另一端用于电连接所述汽车的上位机，用于进行所述控制器与所述上位机之间的数据通信。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述电源电路包括DC-DC变换器；
[0019]所述DC-DC变换器的一端与供电电源电连接，另一端与所述控制器的电源输入端电连接。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述控制器为单片机；且
[0021]位于所述菊花链首部的前端采集芯片与所述控制器之间采用SPI通信总线电连接。
[0022]根据本公开的另一方面，还提供了一种新能源汽车，包括前面任一所述的电池电子部件。
[0023]在一种可能的实现方式中，还包括上位机；
[0024]所述电池电子部件的个数为多个；且
[0025]多个所述电池电子部件并行连接后，通过连接总线与所述上位机通信连接。[0026]本公开实施例的电池电子部件通过设置多个前端采集芯片以菊花链方式依次级联的方式，由多个前端采集芯片采集各电池单体的数据，并将采集到的数据通过菊花链依次传输至控制器。这就使得多个前端采集芯片与控制器之间的通信只需要通过位于菊花链首部的前端采集芯片与控制器交互通讯即可实现。位于菊花链后侧的各前端采集芯片(即，多个前端采集芯片中除位于菊花链首部的前端采集芯片外其余的前端采集芯片)与控制器之间不需要直接通信，也就没有电气连接，只需要与各自前侧相邻的前端采集芯片相连即可。在电池单体的个数增多，需要增加前端采集芯片时，只需在菊花链的尾部增加相应的前端采集芯片即可，不需要增加与控制器之间的线束，因此有效简化了电池电子部件的电路结构，降低了电路成本。
[0027]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
[0028]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
[0029]图1示出本公开实施例的电池电子部件的电路原理示意图。
具体实施方式
[0030]以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0031]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0032]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。[0033]图1示出本公开实施例的电池电子部件100的电路原理示意图。参阅图1，在本公开实施例的电池电子部件100中，包括控制器120、电源电路110和多个前端采集芯片130。此处，需要指出的是，前端采集芯片130可以采用现有的用于采集电池的电压数据、温度数据等对电池进行检测的各种电路或芯片，此处不对其进行具体限定。
[0034]其中，电源电路110与控制器120的电源输入端电连接，用于对控制器120提供驱动电压。多个前端采集芯片130以菊花链方式依次级联。多个前端采集芯片130的输入/输出端与汽车的电池系统的电池组200中的电池单体一一对应电连接，用于采集各电池单体的数据，并将采集到的数据通过菊花链依次
传输至控制器120。
[0035]其中，位于菊花链首部的前端采集芯片130与控制器120通信连接，用于向控制器120上传获取到的各电池单元的数据，并接收控制器120下发的各项控制命令，通过菊花链将各控制命令依次传递至各前端采集芯片130。
[0036]由此，本公开实施例的电池电子部件100通过设置多个前端采集芯片130以菊花链方式依次级联的方式，由多个前端采集芯片130采集各电池单体的数据，并将采集到的数据通过菊花链依次传输至控制器120。这就使得多个前端采集芯片130与控制器120之间的通信只需要通过位于菊花链首部的前端采集芯片130与控制器120交互通讯即可实现。位于菊花链后侧的各前端采集芯片130(即，多个前端采集芯片130中除位于菊花链首部的前端采集芯片130外其余的前端采集芯片130)与控制器120之间不需要直接通信，也就没有电气连接，只需要与各自前侧相邻的前端采集芯片130相连即可。在电池单体的个数增多，需要增加前端采集芯片130时，只需在菊花链的尾部增加相应的前端采集芯片130即可，不需要增加与控制器120之间的线束，因此有效简化了电池电子部件100的电路结构，降低了电路成本。
[0037]同时，通过设置多个前端采集芯片130以菊花链方式依次级联，这就使得多个前端采集芯片130相互之间串行通信，在增加前端采集芯片130时，不会增加与控制器120通信连接的总线的通信负担，因而也就不会影响控制器120与其通信连接的位于菊花链首部的前端采集芯片130之间通信总线的通信效率。
[0038]在一种可能的实现方式中，多个前端采集芯片130以菊花链方式依次级联时，各前端采集芯片130与各自相邻的前端采集芯片130之间的通信可以通过以下方式来实现。即，每个前端采集芯片130均具有低侧串行端口和高侧串行端口。并且，每个前端采集芯片130的低侧串行端口和高侧串行端口中均设置有芯片选择线。
[0039]其中，位于菊花链首部的前端采集芯片130通过高侧串行端口处的芯片选择线与控制器120的电连接。多个前端采集芯片130中，每相邻两个前端采集芯片130通过对应的低侧串行端口处的芯片选择线与高侧串行端口处的芯片选择线之间的电连接进行通讯。[0040]举例来说，在本公开实施例的电池电子部件100中，前端采集芯片130的个数可以为三个，分别为第一前端采集芯片、第二前端采集芯片和第三前端采集芯片。对应的，汽车的电池系统中电池单体的个数为36个，且这36个电池单体串联连接。
[0041]其中，第一前端采集芯片、第二前端采集芯片和第三前端采集芯片以菊花链方式
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