[发明专利]一种电池管理系统

说明书

技术领域

本发明属于电池管理系统领域，特别是一种应用于通信类的锂动力电池管理系统。

技术背景

随着经济发展的能源问题日益突出，人们保护环境意识的逐步增强，发展新能源，尤其是通信领域，汽车领域成为人们的共识，是未来主要的发展方向。锂电池做为重要的能量来源，可以被安全、稳定、长效的使用是非常重要的。然而在使用过程中，集体管理包括实际使用中电池的充放电电流，电压，温度等一系列参数的检测和电池间的均衡处理是一项世界性的技术难题。本发明中的电池管理系统，既可以适应少量电池的小规模应用，也可以扩展为大量电池的电池管理系统。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种灵活高效的电池管理系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

本发明公开了一种电池管理系统，电池管理系统由主板、限流板、显示板三部分组成。

所述主板是本系统的技术核心，完成单节电池电压、温度的监测和均衡管理，总电压、电流的监测，充电、放电、电池运行状态进行管理，对电池组荷电状态进行估算，进行系统保护及故障诊断报警。

所述限流板限制充电机的充电电流，主板通过开关量控制限流板的通与断；

所述显示板完成电池组的状态信息显示功能。主板与显示板通讯采用串口通讯。通过显示板可实时了解当前电池管理系统的状态。电池管理系统具有级联功能，可将多个系统通过RS485接口进行通讯连接。主板可将电池系统信息发送至上位机并通过上位机进行显示。

所述主板执行如下任务：

任务1，与多个电池管理系统的主板通信；

任务2，进行对电池组的系统保护；

任务3，进行电池组荷电状态；

任务4，进行电池电压、温度监控采集；

任务5，进行电池组内部各单体电池的均衡管理；

任务6，与上位机采用RS232串口通信，并进行电池组的故障报警；

任务7，与电池组连接，采集电池组的总电压与总电流；

任务8，通过开关量控制限流板；

任务9，通过内部串口通信与显示板连接。

所述主板任务1具体为：

主板通过RS485接口与多个电池管理系统主板的RS485通信电路进行通信，满足电池管理系统级联通信的需求；

所述主板任务2具体为：

主板通过对系统电压、电流、温度的监控，分析与处理，如果发现其中的参数出现异常则对电池组进行系统保护，主要包括充电过压保护、放电欠压保护、充放电过流保护、短路保护、电芯温度保护、功率管温度保护、防反接保护；

所述主板任务3具体为：

主板与上位机进行通信，当上位机接收到电池组的电压、电流等参数信息后，采用开路电压法与安时积分法相结合的策略计算整个电池组的荷电状态SOC值；

所述主板任务4具体为：

电池电压、温度监控采集电路接收到主微控制器发出的指令后，进行相应的指令操作，完成对各单体电池电压、温度进行实时，精确地采集，并通过SPI将采集到的数据反馈给主微控制器，进行数据分析与处理；

所述主板任务5具体为：

在充电或者待机状态下，主微控制器接收到的电压、温度等采集信息后，对电池组内各单体电池进行均衡管理；当电池组单体电压大于平衡开启电压，且与最低单体电芯压差大于平衡开启压差时，开启均衡功能。当单体电压与最低单体电芯压差小于平衡关闭压差时，停止均衡。在均衡过程中，锂电池管理系统监测均衡温度，当均衡温度高于均衡保护温度时，关闭所有电芯的均衡功能。当均衡温度低于平衡恢复温度时，恢复均衡功能。

所述主板任务6具体为：

主板与上位机采用RS232接口进行通信，上位机通过解析主板发来的指令，将电池的所有信息与状态信息可以直观的反应在上位机上，通过与上位机通讯及时进行电池组的故障报警，并根据故障等级进行处理，以保证整车安全；

所述主板任务7具体为：

主板的输出端与电池组的总正端、总负端连接，采集电池组的总电压与总电流；

所述主板任务8具体为：

主板通过开关量控制限流板的通与断，限制电池组的充电电流进；

所述主板任务9具体为：

主板通过内部串口通信与显示板连接，实现电量显示、总电压、总电流、系统状态、当前充电或放电电流、系统当前电池的节数、最高温度、最低温度以及告警级别信息。通过显示板可实时了解当前电池管理系统的状态。

本发明的优点是：