[发明专利]电池阵列的管理系统和管理方法

权利要求书

1.一种电池阵列的管理系统，所述电池阵列包括并联连接的多个电池组，每个电池组包括串联连接的多个电池单元，所述管理系统包括：

总线；

连接单元，设置在所述电池阵列和所述总线之间；

主动均衡单元，被配置成通过直流-直流转换器对连接到所述总线的电池单元进行恒流充电以执行该电池单元的主动均衡；

被动均衡单元，被配置成对连接到所述总线的电池单元进行恒流放电以执行该电池单元的被动均衡；

感测单元，被配置成感测连接到所述总线的电池单元的电池参数；以及

控制单元，被配置成控制所述连接单元将所述多个电池单元依次连接到所述总线，并且基于连接到所述总线的电池单元的电池参数控制所述主动均衡单元和所述被动均衡单元对该电池单元执行均衡操作，

其中，所述控制单元基于所述直流-直流转换器的原边电流控制所述主动均衡单元对连接到所述总线的电池单元的恒流充电电流，并且基于所述直流-直流转换器的副边的输出执行所述直流-直流转换器的副边的同步整流。

2.根据权利要求1所述的管理系统，其中，

所述连接单元是包括多个开关的开关阵列，所述多个开关中的每一个连接到相应的电池单元。

3.根据权利要求2所述的管理系统，其中，所述开关是场效应管、绝缘栅双极型晶体管、可控硅晶闸管、三极管、固体开关和继电器中的一个。

4.据权利要求1所述的管理系统，

其中，所述控制单元控制所述连接单元将所述多个电池组依次连接到所述总线，

其中，所述感测单元感测连接到所述总线的电池组的电池参数，以及

其中，所述控制单元基于连接到所述总线的电池组的电池参数控制所述主动均衡单元和所述被动均衡单元对该电池组执行均衡操作。

5.根据权利要求1所述的管理系统，其中，所述被动均衡单元包括电阻器、晶体管和运算放大器，并且通过所述运算放大器采集所述电阻器两端的电压来控制所述晶体管工作在线性区以实现恒流放电。

6.根据权利要求1所述的管理系统，其中，所述电池参数包括电池单元的电压、电流、内阻和温度中的至少之一。

7.根据权利要求6所述的管理系统，其中，所述电池参数还包括所述电池单元的荷电状态、功率状态、安全状态和健康状态中的至少之一。

8.根据权利要求1所述的管理系统，其中，所述控制单元根据所述感测单元感测到的电池参数确定是否需要通过所述主动均衡单元和/或所述被动均衡单元对连接到所述总线的电池单元执行主动均衡和/或被动均衡。

9.根据权利要求1所述的管理系统，其中，所述主动均衡单元和所述被动均衡单元执行的均衡操作基于如下计算的参数P：

P＝α(V/V0)+β(SOC/SOC0)+γ(SOH/SOH0)+θ(R/R0)

其中，V和V0分别表示连接到所述总线的电池单元的电压和所有电池单元的电压的平均值，SOC和SOC0分别表示连接到所述总线的电池单元的荷电状态和所有电池单元的荷电状态的平均值，SOH和SOH0分别表示连接到所述总线的电池单元的健康状态和所有电池单元的健康状态的平均值，并且R和R0分别表示连接到所述总线的电池单元的当前内阻和初始内阻，以及其中，α、β、γ和θ为权重，并且α+β+γ+θ＝1。

10.一种使用根据权利要求1至9中任一项所述的管理系统的电池阵列的管理方法，包括：

依次将电池单元连接到总线；

感测连接到所述总线的电池单元的电池参数；

根据感测到的电池参数确定连接到所述总线的电池单元是否需要进行主动均衡和/或被动均衡；以及

根据确定结果对连接到所述总线的电池单元执行主动均衡和/或被动均衡。