[发明专利]具备故障电池隔离功能的电池管理系统和方法

权利要求书

1.一种具备故障电池隔离功能的电池管理系统，其特征在于所述系统包括对电池组模块安全性问题评估的健康状态诊断模块，利用开关网络实现的故障电池隔离模块以及用于控制开关网络中各个开关状态和负责各个模块之间协调通信的控制模块；控制模块分别与电池健康状态诊断模块与故障电池隔离模块相连，根据电池健康状态诊断模块确定的故障电池计算并控制电池隔离模块中所有开关的状态：

其中，所述的电池组模块由C₁、C₂、C₃......、C_n n个电池单体组成，n＞1，即至少由两个单体电池串联组成。

2.按权利要求1所述的系统，其特征在于用于故障电池隔离的开关网络，可使用机械开关或者继电器、MOSFET的电子开关以导通网络的形式实现；通过控制每个开关的开闭来形成不同的通路，故障电池隔离的同时继续保留剩余电池对外供电。

3.按权利要求1所述的系统，其特征在于电池健康状态诊断模块主要通过单体电池的电压、电流、阻抗、温度或内部压力状态参数判断对应电池单体是否发生故障，电池健康诊断模块需要将发生故障电池的标号以及故障的种类发送到控制模块。

4.按权利要求1所述的系统，其特征在于控制模块是整个系统的控制核心，它需要同时和电池健康诊断模块和故障电池隔离模块进行通信，并针对不同的应用需求显示电池组的相关信息。

5.按权利要求3所述的系统，其特征在于单体电池的电压值测量使用电阻分压式单刀多掷开关单独的测量模块测量。

6.按权利要求4所述的系统，其特征在于控制模块应用睡眠机制，以控制整个电池管理系统的功耗水平。

7.使用权利要求1-4中任一项所述的系统的运行方法，其特征在于通过开关网络隔离故障电池，运行方法包括一下步骤：

步骤1、电池健康诊断模块通过分析整个电池组模块中各个单体电池的状态信息来判断其安全性，电池安全状态诊断模块最后把每个故障电池的标号与相应的故障种类发送给控制模块；

步骤2、控制模块根据诊断模块提供的故障电池标号与故障种类，确定对外的报警方式与所需要的隔离方法，最后把所需改变的每个开关状态发送到故障电池隔离模块；

步骤3、故障电池隔离模块收到控制模块关于每个开关的工作状态后，改变相关开关的控制信号，完成故障电池的隔离功能。

8.按权利要求7所述的运行方法，其特征在于整个电池组模块是由C₁的正极和C_n的负极引出对外供电，且n＞1，每个单体电池的负极同下一个单体电池的正极相连处的中间放置一个开关，同时横向和纵向连线的交点处也设置一个开关，系统运行初始化阶段，交点处所有开关处于断开状态，其它正负极连线间开关闭合，当发现某个电池出现故障可能产生危险时，则相应故障电池正负极连接中间的开关断开，交点处两个开关闭合。