[发明专利]一种锂电池组电源管理系统

摘要

本发明涉及一种锂电池组电源管理系统，包括在串联的电池组中的每个电池均并联一个转换开关，转换开关连接能够监测电池是否处于过充、过放、过热状态并发出相应驱动信号的电池组控制单元，其中转换开关采用电机式继电器。现有的电池管理系统都是基于分流原理，并不适合电池单体差异较大的使用条件；当均衡匹配不佳时容易加速电池老化。本发明所提供的一种锂电池组电源管理系统，采用电机式继电器作为转换开关，具有耐冲击电流大、适应大功率使用环境、可靠性高、功耗低、体积小、成本低廉等优点，能够简化锂电池充放电保护策略，克服电池单体差异大的不利条件，延长电池组使用寿命。 1

主权项

1.一种锂电池组电源管理系统，包括在串联的电池组中的每个电池(1)均并联一个转换开关(4)，所述转换开关(4)连接能够监测所述电池(1)是否处于过充、过放、过热状态并发出相应驱动信号的电池组控制单元(6)，其特征是：所述转换开关(4)采用电机式继电器；所述电机式继电器包括微型电机加涡轮蜗杆减速机构；所述转换开关(4)为转换型，采用的所述电机式继电器包含由一个动触点与两个静触点构成的单刀双掷机械开关(2)，所述单刀双掷机械开关(2)包括常闭和转换两种状态；

所述电池组串联一个连接所述电池组控制单元(6)的电池组开关(8)，所述电池组开关(8)采用电机式继电器；

所述电池组开关(8)为常开型，采用的所述电机式继电器包含由一个动触点与一个静触点构成的单刀单掷机械开关(3)，所述单刀单掷机械开关(3)包括常开和闭合两种状态；

所述电池组控制单元(6)与上级管理单元连通；

在所述电池组充电开始后，所有所述转换开关(4)的所述单刀双掷机械开关(2)处于常闭状态，所述电池组开关(8)的所述单刀单掷机械开关(3)处于闭合状态，将所述电池组中的全部所述电池(1)串联起来充电；当某个所述电池(1)充满时，所述电池组控制单元(6)发出一个命令，使与该充满的所述电池(1)相对应的所述转换开关(4)的所述单刀双掷机械开关(2)跳转到转换状态，将该充满电的所述电池(1)移出充电回路，其他所述电池(1)继续充电；当再有所述电池(1)充满时，依次重复此动作，直到所有所述电池(1)均充满或充电电流超过预设值，所述电池组控制单元(6)向所述上级管理单元发出状态信号，断开所述电池组开关(8)的所述单刀单掷机械开关(3)，停止充电；随后所述电池组控制单元(6)输出驱动信号使所有所述单刀双掷机械开关(2)回到常闭状态，将所述电池组中的各个所述电池(1)串联起来，为所述电池组放电做好准备；此后检测到充电回路断开时，所述电池组控制单元(6)向所述电池组开关(8)输出驱动信号，使所述单刀单掷机械开关(3)闭合，将所述电池组联通；

在所述电池组放电开始后，若所述电池组控制单元(6)检测到某个所述电池(1)处于过放电状态时，即控制该所述电池(1)相对应的所述转换开关(4)使相应的所述单刀双掷机械开关(2)跳转到转换状态，将该过放电状态的所述电池(1)移出放电回路；依次重复此动作，直到所有所述电池(1)放电完毕或所述电池组输出电压低于设定值，所述电池组控制单元(6)向所述上级管理单元发出状态信号，同时输出驱动信号使所有所述单刀双掷机械开关(2)跳转到转换状态，停止放电；此后检测到放电回路断开时，所述电池组控制单元(6)输出驱动信号使所有所述单刀双掷机械开关(2)回到常闭状态，将所述电池组中的各个所述电池(1)串联起来，为所述电池组充电做好准备。

2.如权利要求1所述的一种锂电池组电源管理系统，其特征是：所述电机式继电器包括微型电机加涡轮蜗杆减速机构。

3.如权利要求1所述的一种锂电池组电源管理系统，其特征是：每个所述电机式继电器均通过专用的继电器驱动电路(5)连接所述电池组控制单元(6)并获得所述电池组控制单元(6)发出的所述驱动信号。

4.如权利要求1所述的一种锂电池组电源管理系统，其特征是：所述电池组控制单元(6)通过CAN通信总线(7)与上级管理单元连通。

5.如权利要求1所述的一种锂电池组电源管理系统，其特征是：所述电机式继电器通过所述电池组获得电源。

6.如权利要求4所述的一种锂电池组电源管理系统，其特征是：所述电池组控制单元(6)通过所述电池组获得电源。