智能电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能电池管理系统，包括电池组、充放电保护电路、均衡电路及控制器，电池组包括多个串联连接于母线上的单体电池，充放电保护电路与电池组相连，用以对电池组充放电保护；均衡电路与电池组相连，用以提供对电池组中不均衡的单体电池提供均衡电流；控制器与所述充放电保护电路及均衡电路相连，用以对所述充放电保护电路及均衡电路进行控制，以使所述充放电电路提供充放电保护及均衡电路提供均衡电流。本实用新型专利技术的智能电池管理系统，通过充放电保护电路对电池组进行过流、短路保护，充电时高压保护，放电时低压保护等，使用安全可靠，寿命更长。同时，通过均衡电流对电池组中单体电池进行充电均衡，确保电池组中单体电池使用寿命长，性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
智能电池管理系统
本技术涉及电池组，尤其涉及一种智能电池管理系统。
技术介绍
电池组由于具有体积小、质量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点，使其逐渐成为动力电池的主流。相关技术中电池组由于在电池制造和使用环境的差异性导致电池组在经过多次充放电循环之后，单体电池的差异性表现出逐渐增大的趋势，由此在充电过程中容易导致串联的单体电池充电不均衡，同时，充放电过程中也容易出现过充过放等问题，进而直接影响电池组的使用寿命和性能。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种智能电池管理系统。为实现上述目的，根据本技术实施例的智能电池管理系统，包括：电池组，所述电池组包括多个串联连接于母线上的单体电池；充放电保护电路，所述充放电保护电路与所述电池组相连，用以对所述电池组充放电保护；均衡电路，所述均衡电路与所述电池组相连，用以为所述电池组中不均衡的单体电池提供均衡电流；控制器，所述控制器与所述充放电保护电路及均衡电路相连，用以对所述充放电保护电路及均衡电路进行控制，以使所述充放电电路提供充放电保护及均衡电路提供均衡电流。根据本技术实施例提供的智能电池管理系统，通过充放电保护电路对电池组进行过流、短路保护，充电时高压保护，放电时低压保护等，确保电池组使用安全可靠，寿命更长。同时，通过均衡电流对电池组中单体电池进行充电均衡，确保电池组中单体电池使用寿命长，性能稳定。另外，根据本技术上述实施例的智能电池管理系统还可以具有如下附加的技术特征：根据本技术的一个实施例，所述均衡电路包括：直流稳压电源，所述直流稳压电源的输入端与所述电池组的两端相连；切换电路，所述切换电路具有多个可选择性接通的选通支路，每个所述单体电池通过对应的一个所述选通支路与所述直流稳压电源的输出端相连；电池电压采样单元，所述电池电压采样单元与所述电池组中每个单体电池相连，用以检测各个所述单体电池的电压；均衡电流传感器，所述均衡电流传感器与所述直流稳压电源的输出端相连，用以检测所述直流稳压电源输出的均衡电流；所述控制器与所述选通支路、电池电压采样单元及均衡电流传感器相连，用以根据各个所述单体电池的电压及所述均衡电流控制所述切换电路中的一个或多个所述选通支路接通，以将所述直流稳压电源输出的均衡电流提供给对应的所述单体电池充电。根据本技术的一个实施例，所述切换电路包括：电池开关矩阵，所述电池开关矩阵包括多个第一电子开关；极性开关矩阵，所述极性开关矩阵包括第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关及第五电子开关；相邻两个单体电池之间设有一电流节点，多个电流节点中偶数电流节点分别通过一个所述第一电子开关与所述第二电子开关和第四电子开关的一端相连，多个电流节点中奇数电流节点分别通过一个所述第一电子开关与所述第三电子开关和第五电子开关的一端相连；多个单体电池中的第一个单体电池的正极通过一个所述第一电子开关与所述第二电子开关和第四电子开关的所述一端相连，多个单体电池中的最后一个单体电池的负极通过一个所述第一电子开关与所述第三电子开关和第五电子开关的所述一端相连；所述直流稳压电源的输出端包括正极输出端和负极输出端，所述第二电子开关、第三电子开关的另一端与所述直流稳压电源的正极输出端相连；所述第四电子开关、第五电子开关的另一端与所述直流稳压电源的负极输出端相连。根据本技术的一个实施例，所述均衡电路还包括：均衡开关，所述均衡开关连接于所述第二电子开关与所述直流稳压电源的所述正极输出端之间；所述均衡电流传感器连接于所述均衡开关与所述第二电子开关之间，所述电池电压采样单元的采样端连接于所述第二电子开关与所述均衡电流传感器之间。根据本技术的一个实施例，所述充放电保护电路包括母线电流传感器、母线电压采集单元、充电开关及放电开关；所述母线电流传感器用以采集所述母线的电流值，所述母线电压采集单元用以采集所述母线的电压值；所述充电开关用以控制充电机与所述电池组之间的连通，所述放电开关用以控制负载与所述电池组之间的连通；所述控制器与所述母线电流传感器、母线电压采集单元、充电开关及放电开关相连，用以在所述电池组放电状态下所述电流值大于电流上限值或所述电压值小于电压下限值时控制所述放电开关断开，以及在所述电池组充电状态下所述电压值大于电压上限值时控制所述充电开关断开。根据本技术的一个实施例，所述充电开关包括第一MOS管和第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一MOS管的源极相连，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的漏极相连。所述放电开关包括第二MOS管及第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二MOS管的源极相连，所述第二二极管的负极与所述第二MOS管的漏极相连；所述第一MOS管和第二MOS管的源极相连，所述第一MOS管的漏极与所述电池组的正极相连，所述第二MOS管的漏极与所述负载的一端相连，所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极及第一MOS管的源极与所述控制器相连。根据本技术的一个实施例，所述充放电保护电路还包括与所述控制器相连的温度传感器，所述温度传感器用以检测所述电池组的温度，所述控制器还用于当所述温度大于设定温度值时控制所述放电开关或充电开关断开。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明图1是本技术实施例智能电池管理系统的方框示意图；图2是本技术一个实施例智能电池管理系统的结构示意图；图3是本技术另一个实施例智能电池管理系统的结构示意图；图4是本技术实施例智能电池管理系统中充电开关和放电开关的结构示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电池管理系统，其特征在于，包括：电池组，所述电池组包括多个串联连接于母线上的单体电池；充放电保护电路，所述充放电保护电路与所述电池组相连，用以对所述电池组充放电保护；均衡电路，所述均衡电路与所述电池组相连，用以为所述电池组中不均衡的单体电池提供均衡电流；控制器，所述控制器与所述充放电保护电路及均衡电路相连，用以对所述充放电保护电路及均衡电路进行控制，以使所述充放电电路提供充放电保护及均衡电路提供均衡电流。

【技术特征摘要】
1.一种智能电池管理系统，其特征在于，包括：电池组，所述电池组包括多个串联连接于母线上的单体电池；充放电保护电路，所述充放电保护电路与所述电池组相连，用以对所述电池组充放电保护；均衡电路，所述均衡电路与所述电池组相连，用以为所述电池组中不均衡的单体电池提供均衡电流；控制器，所述控制器与所述充放电保护电路及均衡电路相连，用以对所述充放电保护电路及均衡电路进行控制，以使所述充放电电路提供充放电保护及均衡电路提供均衡电流。2.根据权利要求1所述智能电池管理系统，其特征在于，所述均衡电路包括：直流稳压电源，所述直流稳压电源的输入端与所述电池组的两端相连；切换电路，所述切换电路具有多个可选择性接通的选通支路，每个所述单体电池通过对应的一个所述选通支路与所述直流稳压电源的输出端相连；电池电压采样单元，所述电池电压采样单元与所述电池组中每个单体电池相连，用以检测各个所述单体电池的电压；均衡电流传感器，所述均衡电流传感器与所述直流稳压电源的输出端相连，用以检测所述直流稳压电源输出的均衡电流；所述控制器与所述选通支路、电池电压采样单元及均衡电流传感器相连，用以根据各个所述单体电池的电压及所述均衡电流控制所述切换电路中的一个或多个所述选通支路接通，以将所述直流稳压电源输出的均衡电流提供给对应的所述单体电池充电。3.根据权利要求2所述智能电池管理系统，其特征在于，所述切换电路包括：电池开关矩阵，所述电池开关矩阵包括多个第一电子开关；极性开关矩阵，所述极性开关矩阵包括第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关及第五电子开关；相邻两个单体电池之间设有一电流节点，多个电流节点中偶数电流节点分别通过一个所述第一电子开关与所述第二电子开关和第四电子开关的一端相连，多个电流节点中奇数电流节点分别通过一个所述第一电子开关与所述第三电子开关和第五电子开关的一端相连；多个单体电池中的第一个单体电池的正极通过一个所述第一电子开关与所述第二电子开关和第四电子开关的所述一端相连，多个单体电池中的最后一个单体电池的负极通过一个所述第一电子开关与所述第三电子开关和第五电子开关的所述一端相连；所述直流稳压电源的输出端包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑锋，
申请(专利权)人：奥创新能源深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44