[发明专利]电池管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电池组生产制造技术领域，尤其涉及一种电池管理系统及方法。

背景技术

在太阳能储能电池的应用中，电池的期望使用时间往往达到10年以上，但由于电池在制造过程中很难去报具有完全的均已向，各串联的电池单元之间会存在充电或放电特性的差异，而长时间的使用会进一步加剧这种电池单元之间充放电特性的差异。因此，当使用串联电池单元的电池组时，会存在这样的问题：充电时，同一电池组中，即使某些电池单元被过度充电，也仍然存在某些电池单元尚未达到饱和；又或放电时，同一电池组中，有些电池单元尚未完全放电，但仍有些电池单元被过度放电。此外，如果电池单元长期被过度放电/充电，在构成电池单元的材料中可能会出现显著劣化，使得电池单元的特性变得不同，而这种劣化是加剧电池单元间差异的原因之一。

所以现有技术中通过提供电池管理系统的电量平衡功能来解决上述问题。现有的电量平衡方法主要有两种，其中一种为被动式电量平衡，即将电池单元中多余的电量以电阻的方式耗散成热，但仅能在充电时进行。另一种为主动式电量平衡，其采用能量转移的方式，将电池组中多余电量转移到电量不足的电池单元中，并可以在电池充电、放电以及不工作时都能进行，从而满足电池组更多情况的需要。

但仍然存在的问题是，由于上述的两种电量平衡方式都需要涉及到复杂的控制电路和算法，可靠性较低且成本较高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电池管理系统。

本发明的目的还在于提供一种电池管理方法。

为实现上述发明目的之一，本发明提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括：

备用电池模块；

若干开关模块，串接在所述备用电池模块与电池组中若干电池模块之间；

控制器，其用于检测电池组中若干电池模块的电压值、并根据电池组的充放电状态控制特定开关模块的闭合以将电池组中相应的电池模块与所述备用电池模块并接。

作为本发明的进一步改进，所述控制器和所述若干开关模块之间串接有4线-16线译码器和功率驱动器。

作为本发明的进一步改进，所述电池管理系统包括两组分别与所述控制器并接的4线-16线译码器和功率驱动器，电池组中若干电池模块与所述备用电池模块之间分别串接有两个的所述开关模块，电池组中任一电池模块与所述备用电池模块之间串接的所述两个开关模块分别连接至所述两组的4线-16线译码器和功率驱动器。

作为本发明的进一步改进，所述开关模块为继电器。

作为本发明的进一步改进，所述若干开关模块与电池组中若干电池模块之间分别串接有自恢复保险丝。

作为本发明的进一步改进，所述备用电池模块并接有保护单元，所述备用电池模块与电池组之间串接有保护开关，所述保护单元用于在所述备用电池模块的电压超过预设电压值时控制所述保护开关断开。

作为本发明的进一步改进，所述备用电池模块与所述电池组之间连接有保护电阻。

作为本发明的进一步改进，所述保护电阻的阻值为50mΩ。

为实现上述另一发明目的，本发明提供一种电池管理方法，所述方法包括以下步骤：

分别检测电池组中若干电池模块的电压值；

若电池组在放电状态，控制模块将电池组中电压低于预定低压值的电池模块与备用电池模块之间的开关模块闭合，以对该电压低于预定低压值的电池模块进行充电；

若电池组在充电状态，控制模块将电池组中电压高于预定高压值的电池模块与备用电池模块之间的开关模块闭合，以对所述电压高于预定高压值的电池模块进行放电。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

若电池组在放电状态，控制模块将电池组中电压最低的电池模块的电压与所述预定低压值进行比较，若该电池模块的电压低于所述预定低压值，则控制模块将该电池模块与所述备用电池模块之间的开关模块闭合，以对该电池模块进行充电；

若电池组在充电状态，控制模块将电池组中电压最高的电池模块的电压与所述预定高压值进行比较，若该电池模块的电压高于所述预定高压值，则控制模块将该电池模块与所述备用电池模块之间的开关模块闭合，以对该电池模块进行放电。

与现有技术相比，本发明提供的电池管理系统通过设置的备用电池模块，可以根据电池组的充放电状态对其中的特定电池模块进行充电或放电，实现了电池组在充电和放电时的电量平衡，且简单可靠，成本较低。

附图说明