[发明专利]电池管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理领域，特别是涉及一种电池管理系统。

背景技术

现有的电池组均衡技术，根据均衡过程中能量的消耗情况主要分为能量耗散型和能量非耗散型两大类。其中，能量耗散型电量均衡系统一方面容易导致能量的浪费，另一方面会带来热量管理的问题。能量非耗散型电量均衡系统的结构较为复杂，器件多，成本高，可靠性低，在电池组应用中当能量低的单体电池与能量高的单体电池相差较远时电池组内所需的均衡时间也较长。而现有的电池均衡控制方法多数是根据单体电池电压的高低进行判断以控制能量转移。众所周知，电池电压并不能准确地反映电池剩余电量，例如电压高的电池并不一定是电量最多的电池，则按简单的电压判断方法进行电量均衡，有可能加剧电池组电量的不均衡，从而降低电池组的使用寿命。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电池管理系统，能够更加精准的实现电池组内和组间电量均衡，并且成本低、可靠性高，能够有效提升电量均衡效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电池管理系统，用于对至少两组电池组进行电量均衡，每一电池组包括至少两个电池单体，电池管理系统包括中央控制单元和对应于每一电池组的电量均衡装置，中央控制单元与每一电量均衡装置之间通过第一总线连接，电量均衡装置之间通过第一组间供电总线和第二组间供电总线连接，电量均衡装置用于对所对应的电池组内的电池单体进行组内电量均衡，并进一步在中央控制单元的控制下对不同的电池组进行组间电量均衡；其中，电量均衡装置包括隔离稳压恒流模块，隔离稳压恒流模块的正输入端连接对应的电池组的总正极，隔离稳压恒流模块的负输入端连接对应的电池组的总负极，隔离稳压恒流模块的第一正输出端连接第二总线，隔离稳压恒流模块的第一负输出端连接第三总线，隔离稳压恒流模块的第二正输出端连接第一组间供电总线，隔离稳压恒流模块的第二负输出端连接第二组间供电总线；其中，电池管理系统利用隔离稳压恒流模块的第一正输出端、第一负输出端、第二总线和第三总线形成第一独立通道进行电池组的组内电量均衡，以及利用隔离稳压恒流模块的第二正输出端、第二输出端、第一组间供电总线和第二组间供电总线形成第二独立通道进行电池组的组间电量均衡。

其中，电量均衡装置包括：状态采集模块，用于采集每一电池单体的状态信息；组内开关组模块，包括数量与电池单体对应的组内开关组；处理模块，用于根据电池单体的状态信息确定需进行电量均衡的电池单体，并控制对应的组内开关组将需进行电量均衡的电池单体的正极和负极分别连接至第二总线和第三总线，以利用电池组对需进行电量均衡的电池单体进行组内电量均衡。

其中，每一组内开关组包括第一组内开关和第二组内开关，其中第一组内开关的一端连接对应的电池单体的正极，第一组内开关的另一端连接第二总线，第二组内开关的一端连接对应的电池单体的负极，第二组内开关的另一端连接第三总线，且处理模块在确定需进行电量均衡的电池单体后控制对应的组内开关组的第一组内开关和第二组内开关闭合。

其中，状态信息至少包括电压值、电流值以及温度值中的一种。

其中，处理模块根据状态信息计算电池单体的荷电状态，并进一步根据荷电状态确定需进行电量均衡的电池单体。

其中，每一电量均衡装置进一步包括一组间开关，组间开关连接于隔离稳压恒流模块的第二正输出端与第一组间供电总线之间，或连接于隔离稳压恒流模块的第二负输出端与第二组间供电总线之间，中央控制单元或各处理模块根据各电池组的电池单体的状态信息确定各电池组的总状态信息，中央控制单元根据总状态信息确定需进行电量均衡的电池组，并控制对应的组间开关将需进行电量均衡的电池组的总正极和总负极分别连接至第一组间供电总线和第二组间供电总线，将需进行电量均衡的电池组的富余电量经第一组间供电总线和第二组间供电总线进行转移。

其中，电量均衡装置进一步包括第一保护开关，第一保护开关连接于隔离稳压恒流模块的正输入端与电池组的总正极之间，或者连接于隔离稳压恒流模块的负输入端与电池组的总负极之间，处理模块进一步在确定需进行电量均衡的电池单体或电池组后控制第一保护开关闭合。

其中，电量均衡装置进一步包括第二保护开关，第二保护开关连接于隔离稳压恒流模块的第一正输出端与第二总线之间，或者连接于隔离稳压恒流模块的第一负输出端与第三总线之间，处理模块进一步在确定需进行电量均衡的电池单体后控制第二保护开关闭合。