[发明专利]能源管理设备、电控系统和电控方法、电动汽车

摘要

本发明实施例公开了一种能源管理设备、电控系统和电控方法、电动汽车，其中能源管理设备包括H桥单元、作为H桥单元的输入电源的电池组和对电池组进行能量均衡控制的电池管理系统BMS。其中的电控系统包括主控制器、3N个分控制器和3N个能源管理设备；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，主控制器计算各能源管理设备的PWM占空比，由分控制器据此控制相应能源管理设备连接。本发明实施例解决了现有电动汽车电池组中电池大规模的串联所导致的电池一致性要求高、检测成本高、电池替换困难、BMS均衡能力不足以满足大规模串联后电池组的动态均压的技术问题。

主权项

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。