1.本发明涉及电池管理领域，尤其是涉及一种锂离子电池组载波通信系统和电动汽车。
背景技术：
2.目前，锂离子电池作为电动汽车能源存储的主流设备，其电池组管理系统至关重要。在电池内部布置传感器等测量装置以采集电池内部状态参数是当下比较受关注的技术应用之一，通过电力线载波通信来传输指令及数据被认为是电池组通信的解决方案之一，但是电力线载波通信利用电力导线作为通信介质，需要完整的电力回路才能进行信号传输，如果停车后高压电路断开则没有完整的电力回路供信号传输。
3.此外，电动汽车在充电时需要实时监测电池组状态，此时同样需要考虑电池组载波通信信号传输的问题，因此，如何在停车后高压电路断开时为电池组载波通信进行信号中继传输成为载波通信应用于电池管理所面临的关键技术问题之一。
技术实现要素：
4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种锂离子电池组载波通信系统和电动汽车。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种锂离子电池组载波通信系统，该系统包括通过电力线构成完整回路的电池模组、负载电机以及电池组载波通信信号中继传输装置。
7.所述的电池模组由多个电池单体串联形成。
8.所述的电池组载波通信信号中继传输装置包括相互并联的一个电容和一个继电器。
9.当电动汽车停车后，继电器断开，由电容与剩余回路构成完整回路供电力线载波信号进行传输，实现停车后高压回路断开时的电池组载波通信。
10.当电动汽车进行充电时，高压回路断开后由电容组成完整回路，保证电力线载波信号的稳定传输，实现充电过程中电池组状态信息的实时监测。
11.每个电池单体均包含电力线载波通信模块，用以进行电池内部状态参数数据以及控制指令的传递通信。
12.所述的电力线载波信号为高频交流电压信号。
13.所述的电力线载波通信模块包括依次连接的电力线耦合接口、调制解调模块、微控制器模块和传感器模块，所述的电力线耦合接口用以将调制解调模块发送的电力载波信号传输到电力线上，并从电力线上获取电力载波信号，所述的传感器模块的输出端与微控制器模块连接，用以将采集到的电池内部状态数据转换为电信号并发送给微控制器模块，所述的微控制器模块与调制解调模块连接，用以处理接收到的电池内部状态数据，并接收电池管理系统发来的控制指令进行操作，所述的调制解调模块用以将信号调制到高频载波
上或者从高频载波上解调得到所需信号，通过电力线耦合接口接入到电力线端。
14.所述的传感器模块包括温度传感器、电压传感器、应力传感器和/或气体成分传感器，用以实时测量电池内部的温度、电压、应力及所含气体成分信息。
15.一种电动汽车，该电动汽车采用锂离子电池组载波通信系统实现载波通信。
16.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
17.本发明提出一种锂离子电池组载波通信系统，该装置通过将电容与继电器并联，使得电动汽车停车后继电器断开时仍然可以通过电容形成完整电力回路，以保证电力线载波信号的正常传输，实现停车后仍然可以通过电力线载波通信的方式进行电池管理，这种电池组载波通信信号中继传输装置具有创新性和实用性，解决了电动汽车停车后高压电路断开时电池组载波通信信号传输的问题，在电动汽车充电的应用情景下，通过电池组载波通信实现电池组状态的实时监测具有较大的实用意义。
附图说明
18.图1为锂离子电池组载波通信系统的结构示意图。
19.图2为每个电池单体内的电力线载波通信模块的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
21.实施例1
22.如图1所示，本实施例提供一种电池组载波通信信号中继传输装置，该装置包括相互并联的继电器和电容，当电动汽车停车后，继电器断开，由电容与剩余回路构成完整回路供电力线载波信号进行传输，电力线载波通信的原理是以输电线路为载波信号的传输媒介进行电力系统通信，利用载波方式将模拟或数字信号变成高频信号，通过电力线实现传输，具有成本低、避免布线、可靠性好等优点，是电池管理系统通信问题的解决方案之一，电力线载波信号作为高频交流电压信号，可以直接通过电容，因此该中继传输装置可以解决停车后高压回路断开时电池组载波通信无法传输信号的问题。
23.实施例2
24.如图1所示，在实施例1的基础上，本实施例提供一种锂离子电池组载波通信系统，该系统包括：由多个电池单体串联形成的电池模组、作为负载的电机以及由继电器和电容构成的载波通信信号中继传输装置，每个电池单体都包含电力线载波通信模块，用来进行电池内部状态参数数据以及控制指令的传递通信。这种系统结构形式中，当电动汽车停车后，继电器断开，由电容与剩余回路构成完整回路，保证电力线载波信号的稳定传输；或者，当电动汽车进行充电时，这种结构形式也可以保证电力线载波信号的稳定传输，实现充电过程中电池组的实时监测。
25.如图2所示，每个电池单体内的电力线载波通信模块包括：
26.电力线耦合接口：用以将调制解调模块发送的电力载波信号传输到电力线上，并
从电力线上获取电力载波信号；
27.传感器模块：输出端与微控制器模块连接，用以将采集到的电池内部状态数据转换为电信号并发送给微控制器模块；
28.微控制器模块：与调制解调模块连接，用以处理接收到的电池内部状态数据，并接收电池管理系统发来的控制指令进行操作；
29.调制解调模块：用以将信号调制到高频载波上或者从高频载波上解调得到所需信号，通过电力线耦合接口接入到电力线端。
30.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，该系统包括通过电力线构成完整回路的电池模组、负载电机以及电池组载波通信信号中继传输装置。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，所述的电池模组由多个电池单体串联形成。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，所述的电池组载波通信信号中继传输装置包括相互并联的一个电容和一个继电器。4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，当电动汽车停车后，继电器断开，由电容与剩余回路构成完整回路供电力线载波信号进行传输，实现停车后高压回路断开时的电池组载波通信。5.根据权利要求3所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，当电动汽车进行充电时，高压回路断开后由电容组成完整回路，保证电力线载波信号的稳定传输，实现充电过程中电池组状态信息的实时监测。6.根据权利要求3所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，每个电池单体均包含电力线载波通信模块，用以进行电池内部状态参数数据以及控制指令的传递通信。7.根据权利要求4或5所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，所述的电力线载波信号为高频交流电压信号。8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，所述的电力线载波通信模块包括依次连接的电力线耦合接口、调制解调模块、微控制器模块和传感器模块，所述的电力线耦合接口用以将调制解调模块发送的电力载波信号传输到电力线上，并从电力线上获取电力载波信号，所述的传感器模块的输出端与微控制器模块连接，用以将采集到的电池内部状态数据转换为电信号并发送给微控制器模块，所述的微控制器模块与调制解调模块连接，用以处理接收到的电池内部状态数据，并接收电池管理系统发来的控制指令进行操作，所述的调制解调模块用以将信号调制到高频载波上或者从高频载波上解调得到所需信号，通过电力线耦合接口接入到电力线端。9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池组载波通信系统，其特征在于，所述的传感器模块包括温度传感器、电压传感器、应力传感器和/或气体成分传感器，用以实时测量电池内部的温度、电压、应力及所含气体成分信息。10.一种电动汽车，其特征在于，该电动汽车采用如权利要求1-9任一项所述的锂离子电池组载波通信系统实现载波通信。
技术总结
本发明涉及一种锂离子电池组载波通信系统，该系统包括通过电力线构成完整回路的电池模组、负载电机以及电池组载波通信信号中继传输装置，所述的电池模组由多个电池单体串联形成，所述的电池组载波通信信号中继传输装置包括相互并联的一个电容和一个继电器，当电动汽车停车后，继电器断开，由电容与剩余回路构成完整回路供电力线载波信号进行传输，实现停车后高压回路断开时的电池组载波通信。与现有技术相比，本发明通过将电容与继电器并联，使得电动汽车停车后继电器断开时仍然可以通过电容形成完整电力回路，以保证电力线载波信号的正常传输，实现停车后仍然可以通过电力线载波通信的方式进行电池管理。通信的方式进行电池管理。通信的方式进行电池管理。
技术研发人员：魏学哲 吴文涛 王学远 戴海峰
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/2/8