[发明专利]并联电池管理系统

说明书

本发明公开一种并联电池管理系统及方法。系统包括彼此并联的多个电池区块、负载装置/电源及通讯总线。电池区块各包括开关组件、电池模块及管理模块。管理模块包括处理器及侦测模块。侦测模块用于侦测电池模块的电性信息、开关组件的开关状态及负载装置/电源的充放电电流。处理器经配置以执行管理程序，包括基于克希荷夫电流定律产生多个电流方程式，同时计算主节点电位，并计算开关组件切换为导通状态后，各电池区块的导通电流值，且根据预定电流阈值及导通电流值判断是否可将对应的开关组件切换为导通状态，而产生判断结果，借此能够精确且适当的控制电池模块并联的时间点。

技术领域

本发明涉及一种并联电池管理系统及方法，特别是涉及一种基于节点法进行电池管理的并联电池管理系统及方法。

背景技术

大功率电池组发展迅速，但电池重量与安全性问题，使得运输问题，受到很大的限制。

若能将小功率电池模块，依应用组合成所需之一大功率电池模块，再加上理想的并联管理，如此运输问题便可得到舒缓，又能满足多样之市场需求。

然而，于现有的并联电池模块中，当多个电池模块并联时，依据电气特性，电流会从电压较高的电池模块流向电压较低的电池模块，若多个电池模块之间的电压差异过大，不仅会产生过大电流，更甚至会产生火花，轻则组件受损，重则引起爆炸，因此亟需一种管理机制来控制多个电池模块并联的时间点。

故，如何通过管理机制的改良，来精确且适当的控制电池模块并联的时间点，来克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种并联电池管理系统，其包括彼此并联多个电池区块及通讯总线彼此并联，多个电池区块与一负载装置或一电源并联连接且各包括开关组件、电池模块及管理模块。开关组件设置于第一节点及第二节点之间，经配置以在导通状态及关断状态之间切换。电池模块连接于开关组件及第二节点之间。管理模块分别连接开关组件及电池模块，管理模块包括处理器及侦测模块。侦测模块用于侦测该电池模块的电性信息、开关组件的开关状态及负载装置或电源的充放电电流。通讯总线分别连接各电池区块的管理模块，其中，各处理器经配置以执行管理程序，管理程序包括：通过通讯总线取得各开关组件的开关状态、各电池模块的电性信息及充放电电流；将负载装置或电源等效为电流源，将充放电电流作为电流源的等效电流；以处理器对应的电池区块的第二节点作为参考节点，且第一节点作为主节点；依据各开关状态、各电性信息及电流源的等效电流，基于克希荷夫电流定律，设定参考节点及主节点分别具有参考节点电位及主节点电位，借此产生多个电流方程式；以多个所述电流方程式联立计算主节点电位；依据所计算的主节点电位及各所述电性信息，计算各电池区块的导通电流值；根据预定电流阈值及导通电流值判断是否可将对应的开关组件切换为导通状态，而产生判断结果；以及依据判断结果控制对应的开关组件的开关状态。

优选地，各所述电池模块包括一电池源以及一电池内阻，各所述电性信息包括所述电池源的一开路电压值以及一电池内阻值，所述处理器经配置以依据各所述开关状态、各所述开路电压值及各所述电池内阻值产生多个所述电流方程式。

优选地，所述管理程序进一步包括依据各所述电池内阻值及所述主节点电位计算各所述电池区块的所述导通电流值。

优选地，各所述处理器经配置以在执行所述管理程序之前，预先判断对应的所述开关组件的所述开关状态是否为关断状态，若是，则执行所述管理程序。

优选地，各所述处理器经配置以依据各所述电性信息、各所述开关状态及所述负载装置或所述电源之所述充放电电流，决定执行所述管理程序的顺序。