[发明专利]电池组管理系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种电池组管理系统及其控制方法，系统包括控制器、中间抽头继电器组切换电路、诊断接口、电池组单体电池电压采集和均衡电路；电池组的各单体电池的中间抽头引出，分别连接到中间抽头继电器组切换电路的继电器各触点；中间抽头继电器组切换电路还同时与电池组单体电池电压采集和均衡电路、控制器、以及诊断接口连接；控制器还同时与电池组单体电池电压采集和均衡电路、诊断接口连接；中间抽头继电器组切换电路由控制器I/O口输出的高低电平来控制触点的切换，实现将单体电池的中间抽头切换至电池组单体电池电压采集电路或诊断接口上。该系统可实现单体电池、电池组数据的测量，并可通过诊断接口进行阻抗谱测试，提高了安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于电池组技术领域，尤其涉及一种带有诊断接口的电池组管理系统及其控制方法。

背景技术

同型号的锂离子电池在海洋环境下的寿命要比正常环境下短，盐度较高的海洋水汽会导致锂离子电池组的电池被腐蚀，被腐蚀之后的锂离子电池组极易发生爆炸，造成设备损坏。运行在海洋环境下，电池组会不可避免的出现海水渗漏的现象，海水进入锂离子电池组之后会造成设备短路，影响海洋仪器设备的正常运行。为了尽可能准确的估计电池的剩余使用寿命和健康状态，一般采用电化学阻抗谱等数据作为健康特征，用以表征电池内部更为详细的状态。但是现有的电池组管理系统鲜有提供其内部单体电池的测试接口，用户难以对单体电池的状态进行直接测试与评估。

为了解决海洋环境下的电池保护和单体电池状态信息难以获取的问题，本发明提出了一种带有诊断接口的锂离子电池组管理系统，以便于使用者可以通过该系统的诊断接口对单体电池直接进行阻抗谱测试等各种外部附加测试。

发明内容

本发明在上述现有技术存在的不足，提供了一种电池组管理系统及其控制方法,系统自带诊断接口，可实现单体电池、电池组数据的测量，并可通过诊断接口进行阻抗谱测试。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池组管理系统，包括：控制器、中间抽头继电器组切换电路、诊断接口、电池组单体电池电压采集和均衡电路；

电池组各单体电池的中间抽头引出，分别连接到所述中间抽头继电器组切换电路的继电器各触点；所述中间抽头继电器组切换电路还同时与所述电池组单体电池电压采集和均衡电路、控制器、以及诊断接口连接；所述控制器还同时与所述电池组单体电池电压采集和均衡电路、诊断接口连接；所述中间抽头继电器组切换电路由控制器I/O口输出的高低电平来控制触点的切换，实现将单体电池的中间抽头切换至所述电池组单体电池电压采集电路或诊断接口上。

优选的，系统还进一步包括开关控制电路，所述开关控制电路设置在电池组的总正极或总负极，通过驱动电路与所述控制器连接，所述控制器控制开关控制电路的开关管关断或者接通总正极或总负极对电池组进行安全保护。

优选的，所述开关控制电路基于MOS管设计，MOS管源极输出引脚接入电池组总正极或总负极，栅极连接驱动电路，控制器I/O口高低电平控制MOS管的栅极以控制MOS管的通断。

优选的，系统还进一步包括电池组电流采集电路，所述电池组电流采集电路设置在电池组的总正极或总负极，与所述控制器以及开关控制电路连接，用于测量电池组总电流数据。

优选的，系统还进一步包括内部环境监测模块，所述内部环境监测模块包括温度传感器、温湿度传感器、火灾传感器与水位传感器；

各单体电池均设置一温度传感器用于采集各单体电池的温度数据，并在电池组内部的电路板上放置一温度传感器，用于采集电路板的温度数据；各温度传感器数据引脚共用一根数据线，连接到所述控制器同一引脚；

电池组内部还设置有温湿度传感器、火灾传感器与水位传感器，分别用于检测电池组内部的湿度、火灾与漏水情况。

各温度传感器、温湿度传感器、火灾传感器与水位传感器均与控制器连接。

本发明还提供了一种电池组管理系统的控制方法，包括：