[发明专利]电池电压的监控系统

说明书

本发明公开了一种电池电压的监视系统，所述监视系统包括控制模块、集成电路、N个采集电路和N个被动均衡电路；集成电路用于采集每个第n个电池单元对应的初始电压监视值，还用于控制目标被动均衡电路闭合并采集每个第n个电池单元的第一电压监视值；控制模块用于根据第一电压监视值和初始电压监视值获取经过目标被动均衡电路被动均衡后的目标电池单元对应的补偿电压值，从而得到目标电池单元的实际电压值。本发明中基于系统中的各个等效电阻以及每个电池单元的均衡电流计算得到被动均衡后的电池单元的补偿电压值，进而得到被动均衡后的电池单元对应的实际电压值，不需要增加额外采集部件，降低了监视成本，减小了误差，提高了测量精度。

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种电池电压的监控系统。

背景技术

随着工业发展，电池已经被广泛应用于电能存储领域，例如电动汽车、储能等，实际使用时为了满足高能量、高容量的需求，需要大量的电池单元经过并联和串联组成电池系统。但是，当成千上万个电池系统组合一起使用时，不仅给实时高精度监视电池单元电压带来压力，也极大的增加了因电池单元电压监视失效带来的安全风险。

为了实时高精度的监视电池电压，现有主要通过如下方式实现对电池电压的监控：(1)电池模组监视器中通过增加电流采集部件采集电池单体采集回路的电流，预先测量采集系统的电阻，将两者作为补偿参数输入补偿模块，计算补偿值进行补偿，实现被动均衡开启后的电池单元电压监视；但是，该方式通过测量采样系统的电阻和电流计算补偿值，增加电流采集部件不仅会增加成本，而且会额外引入电流测量误差。同时采样系统的电阻包括采集线电阻，PCB(印制电路板)走线电阻和接插件接触电阻等，结构比较复杂，无法准确地测得整个采集系统真实的电阻值，而且不同系统中采样系统的电阻也可能差别很大。

(2)使用平衡开关和平衡电阻元件的串联组合并联到电池元件上，通过感测电路测量平衡开关处于“闭合”和“断开”时平衡电阻上的电压，利用电压比即补偿因数来估计电池元件真实的电压值。该方式通过采集平衡电阻和平衡开关上的电压比值来计算补偿因素，但是感测回路和平衡回路存在相互耦合，当多个电池单元的平衡开关打开时，相互之间的耦合关系复杂，无法用简单的线性方法等效补偿，该方法并不适用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对电池电压的监控方式存在会增加成本、会引入额外电流测量误差、硬件结构比较复杂或无法用简单的线性方法等效补偿等缺陷，目的在于提供一种电池电压的监控系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种电池电压的监视系统，所述监视系统包括控制模块、集成电路、N个采集电路和N个被动均衡电路；其中，N1且N取整数；电池组中包括N个电池单元。

电池组中的第n个电池单元的负极与第n个所述采集电路的一端电连接，所述第n个所述采集电路的另一端与所述集成电路电连接；第n个所述电池单元的正极与第n+1个所述采集电路的一端电连接，第n+1个所述采集电路的另一端与所述集成电路电连接；其中，n＝1、…、N且n取整数；

第n个所述被动均衡电路的第一端和第二端均与所述集成电路电连接，第n个所述被动均衡电路的第三端与第n+1个所述采集电路电连接；

所述集成电路与所述控制模块电连接；

所述集成电路用于在所有所述被动均衡电路均处于断开状态时，根据所述控制模块发送的数据采集指令采集每个所述电池单元对应的初始电压监视值并发送至所述控制模块；

所述集成电路用于根据所述控制模块发送的均衡指令控制目标被动均衡电路闭合，采集每个所述电池单元对应的第一电压监视值并发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述第一电压监视值和所述初始电压监视值获取经过所述目标被动均衡电路被动均衡后的目标电池单元对应的补偿电压值；