[发明专利]能源管理设备、电控系统和电控方法、电动汽车

权利要求书

1.一种电控系统，其特征在于，包括主控制器、3N个分控制器和3N个能源管理设备；其中，所述能源管理设备包括H桥单元，与所述H桥单元并联、作为所述H桥单元的输入电源的电池组，和分别与所述电池组中的各电池连接、对所述电池组进行能量均衡控制的BMS，所述电池组包括串联在一起的M个电池，M、N分别为大于1的整数；3N个能源管理设备构成第一相组、第二相组和第三相组共三个相组，每个相组包括N个能源管理设备，每个相组中的N个能源管理设备通过能源管理设备中的H桥单元级联；第一相组、第二相组和第三相组分别包括两个端口，所述两个端口包括输入端口和输出端口，第一相组的两个端口中的一个端口连接至电机的U相端子，第二相组的两个端口中的一个端口连接至电机的V相端子，第三相组的两个端口中的一个端口连接至电机的W相端子，第一相组的两个端口中的另一个端口与第二相组的两个端口中的另一个端口、第三相组的两个端口的另一个端口连接；其中：

BMS，用于通过信号采集模块采集电池组的电压、充放电电流和温度参数，和电池组中各电池的电压、温度、充放电电流参数；以及根据信号采集模块采集的参数估测电池组的荷电状态SOC和电池组内各电池的SOC，并进行电池组内电池间的均衡充电和放电，使组中各电池达到均衡一致的状态；

3N个分控制器中的各分控制器，分别与一个能源管理设备连接，用于采集所连接能源管理设备中电池组的电压、充放电电流和温度参数，电池组中各电池的电压、温度、充放电电流参数，电池组和电池组内各电池的SOC参数，以及分控制器自身的电流、电压和温度参数，并上传给主控制器；以及根据主控制器下发的脉冲宽度调制PWM占空比信息对PWM进行处理后输出给连接的能源管理设备中的H桥单元以驱动该H桥单元动作，从而控制能源管理设备的工作状态、和工作状态下的工作时长；

主控制器，分别与各分控制器通信连接，根据各分控制器上传的参数信息，获取每个输出相组中各能源管理设备的电量和/或电压；并依据输出相组中各能源管理设备的电量和/或电压信息，结合电机的速度、电流和温度参数信息，计算各能源管理设备的PWM占空比并分别下发给各能源管理设备连接的分控制器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BMS包括能量转移型BMS或能量消耗型BMS。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述能量转移型BMS包括共享变压器均衡型BMS、开关电容式BMS、开关电感式BMS或开关变压器均衡型BMS。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括所述电机。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括交流电源，连接至电机的U、V、W相端子，用于向能源管理设备输入三相电。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的系统，其特征在于，还包括电机信息采集单元，用于根据主控制器发送的电机参数采集指示采集电机的速度、电流和温度参数并上报给主控制器；

所述主控制器还用于向电机信息采集单元发送电机参数采集指示。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分控制器，还用于在检测到自身或所连接能源管理设备故障时，切断故障的自身或所连接能源管理设备输出并向主控制上报故障信息；或者在检测到自身或所连接能源管理设备工作状态不佳但仍处于许可工作状态范围内时，向主控制上报工作状态不佳的报警信息。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主控制器，还用于在检测到自身、分控制器或能源管理设备故障时，切断故障的自身、分控制器输出，或指示相应的分控制器切断故障的能源管理设备输出并向相应分控制器发送故障信息；或者在检测到自身工作状态不佳但仍处于许可工作状态范围内时，向所有分控制器控制下发工作状态不佳的报警信息，或在检测到分控制器或能源管理设备工作状态不佳但仍处于许可工作状态范围内时，向相应分控制器控制下发工作状态不佳的报警信息。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括上层控制器和权利要求1至8任意一项所述的电控系统，所述上层控制器与所述电控系统中的主控制器通信连接，进行相应的工作信息交互。