混合动力电芯的电池管理系统技术方案

本发明专利技术涉及电池技术。本发明专利技术是要解决现有单独的钛酸锂电池价格过高的问题，提供了一种混合动力电芯的电池管理系统，其技术方案可概括为：混合动力电芯的电池管理系统，包括主控制单元、钛酸锂电芯、磷酸铁锂电芯、钛酸锂从控单元、磷酸铁锂从控单元、充放电接口及加热单元，主控单元分别与钛酸锂从控单元及磷酸铁锂从控单元连接，钛酸锂从控单元与钛酸锂电芯连接，磷酸铁锂从控单元与磷酸铁锂电芯连接，钛酸锂电芯与磷酸铁锂电芯与充放电接口连接，充放电接口及加热单元分别与主控单元连接，加热单元与充放电接口连接。本发明专利技术的有益效果是，节省成本，适用于电池。

【技术实现步骤摘要】
混合动力电芯的电池管理系统
本专利技术涉及电池技术，特别涉及电池管理技术。
技术介绍
新能源技术是新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的应用，重点包含太阳能、风能、生物质能及核能等。通常新能源与传统能源相比，存在获取功率不稳定的情况，例如太阳能在白天输出较高功率，夜晚则停止输出，风能则相反。新能源利用中通常会加入储能部件用于将不定时的功率输入转化为持续可控的功率输出，最典型的储能部件为锂电池，而锂电池受其材料和化学机理限制，又各有应用的侧重点。目前，钛酸锂电池具有充放电循环次数多(大于20000次)，支持快速充放电(充放电大于6C)，温度范围宽(-40℃～+60℃)，自放电小的优点，同时也有工作电压低(小于3V)、能量密度低(小于100Wh/kg)、电池价格高的缺点。相比钛酸锂电池，磷酸铁锂电池具有能量密度高、电池价格便宜的优点，但其也有充放电次数少(小于2000次)、充放电倍率较小(小于3C)等缺点。目前钛酸锂电池的价格是磷酸铁锂的接近2倍多。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决目前单独的钛酸锂电池价格过高的问题，提供了一种混合动力电芯的电池管理系统。本专利技术解决其技术问题，采用的技术方案是，混合动力电芯的电池管理系统，其特征在于，包括主控制单元、钛酸锂电芯、磷酸铁锂电芯、钛酸锂从控单元、磷酸铁锂从控单元、充放电接口及加热单元，所述主控单元分别与钛酸锂从控单元及磷酸铁锂从控单元连接，钛酸锂从控单元与钛酸锂电芯连接，磷酸铁锂从控单元与磷酸铁锂电芯连接，钛酸锂电芯与磷酸铁锂电芯与充放电接口连接，充放电接口及加热单元分别与主控单元连接，加热单元与充放电接口连接，所述钛酸锂从控单元用于检测钛酸锂电芯的电压、电量及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制钛酸锂电芯充放电；所述磷酸铁锂从控单元用于检测磷酸铁锂电芯的电压、电量、放电电流及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制磷酸铁锂电芯充放电；所述加热单元用于根据主控单元的控制对磷酸铁锂电芯进行加热；所述充放电接口用于与外部用电设备或外部充电设备连接，并检测且向主控单元上传充电电流，根据主控单元的控制对充放电电流进行控制；所述主控单元用于：在放电使用时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则通过钛酸锂从控单元开启钛酸锂电芯放电，通过磷酸铁锂从控单元关闭磷酸铁锂电芯放电，并控制加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后再通过磷酸铁锂从控单元开启磷酸铁锂电芯放电，否则直接通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别开启磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯放电，磷酸铁锂电芯放电使用过程中，若磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的放电电流大于第三预设值，则通过钛酸锂从控单元控制钛酸锂电芯以第四预设值放电；在充电时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则开启加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后开始充电，否则直接开始充电，开始充电后时刻判断充放电接口上传的充电电流是否大于第五预设值，若是则通过钛酸锂从控单元控制钛酸锂电芯开始充电，当钛酸锂从控单元上传的钛酸锂电芯的电压及电量已满时，控制充放电接口降低充电电流后通过磷酸铁锂从控单元控制磷酸铁锂电芯开始充电，否则直接通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别控制磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯开始充电。具体的，还包括绝缘检测模块，所述绝缘检测模块与控制单元连接，用于检测钛酸锂电芯正负极和磷酸铁锂电芯正负极与整机之间绝缘电阻及检测是否漏电，将检测结果通知主控单元；所述主控单元还用于在检测结果表现为绝缘电阻有异常或漏电时，通过钛酸锂从控单元及磷酸铁锂从控单元分别控制钛酸锂电芯及磷酸铁锂电芯停止放电或充电，同时切断充放电接口的充放电流。进一步的，在磷酸铁锂电芯充电过程中，主控单元还用于根据磷酸铁锂从控单元和/或钛酸锂从控单元上传的信息判断是否过充或磷酸铁锂电芯温度过高或钛酸锂电芯温度过高或充电电流大于第五预设值，任意一项判断为是时，控制充放电接口切断充电电流，且通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别控制磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯停止充电。具体的，所述磷酸铁锂电芯放电使用过程中，通过钛酸锂从控单元关闭钛酸锂电芯放电，当磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的电压及电量小于第六预设值时，通过充放电接口限制放电电流，再通过钛酸锂从控单元开启钛酸锂电芯放电，作为备用电源。再进一步的，所述第三预设值小于第四预设值。再进一步的，所述第一预设值为-20℃，第二预设值为-10℃，第三预设值为2C，第四预设值为10C，第五预设值为3C。本专利技术的有益效果是，在本专利技术方案中，通过上述混合动力电芯的电池管理系统，可以结合钛酸锂电池及磷酸铁锂电池各自的优点，且不用使用较多的钛酸锂电芯，从而节省成本。附图说明图1为本专利技术实施例中混合动力电芯的电池管理系统的系统框图。具体实施方式下面结合实施例及附图，详细描述本专利技术的技术方案。本专利技术所述混合动力电芯的电池管理系统，包括主控制单元、钛酸锂电芯、磷酸铁锂电芯、钛酸锂从控单元、磷酸铁锂从控单元、充放电接口及加热单元，其中，主控单元分别与钛酸锂从控单元及磷酸铁锂从控单元连接，钛酸锂从控单元与钛酸锂电芯连接，磷酸铁锂从控单元与磷酸铁锂电芯连接，钛酸锂电芯与磷酸铁锂电芯与充放电接口连接，充放电接口及加热单元分别与主控单元连接，加热单元与充放电接口连接，这里，钛酸锂从控单元用于检测钛酸锂电芯的电压、电量及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制钛酸锂电芯充放电；磷酸铁锂从控单元用于检测磷酸铁锂电芯的电压、电量、放电电流及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制磷酸铁锂电芯充放电；加热单元用于根据主控单元的控制对磷酸铁锂电芯进行加热；充放电接口用于与外部用电设备或外部充电设备连接，并检测且向主控单元上传充电电流，根据主控单元的控制对充放电电流进行控制；主控单元用于：在放电使用时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则通过钛酸锂从控单元开启钛酸锂电芯放电，通过磷酸铁锂从控单元关闭磷酸铁锂电芯放电，并控制加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后再通过磷酸铁锂从控单元开启磷酸铁锂电芯放电，否则直接通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别开启磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯放电，磷酸铁锂电芯放电使用过程中，若磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的放电电流大于第三预设值，则通过钛酸锂从控单元控制钛酸锂电芯以第四预设值放电；在充电时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则开启加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后开始充电，否则直接开始充电，开始充电后时刻判断充放电接口上传的充电电流是否大于第五预设值，若是则通过钛酸锂从控单元控制钛酸锂电芯开始充电，当钛酸锂从控单元上传的钛酸锂电芯的电压及电量已满时，控制充放电接口降低充电电流后通过磷酸铁锂从控单元控制磷酸铁锂电芯开始充电，否则直接通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别控制磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯开始充电。实施例本专利技术实施例的混合动力电芯的电池管理系统，其系统框图参见图1，包括主控制单元、钛本文档来自技高网...

【技术保护点】
混合动力电芯的电池管理系统，其特征在于，包括主控制单元、钛酸锂电芯、磷酸铁锂电芯、钛酸锂从控单元、磷酸铁锂从控单元、充放电接口及加热单元，所述主控单元分别与钛酸锂从控单元及磷酸铁锂从控单元连接，钛酸锂从控单元与钛酸锂电芯连接，磷酸铁锂从控单元与磷酸铁锂电芯连接，钛酸锂电芯与磷酸铁锂电芯与充放电接口连接，充放电接口及加热单元分别与主控单元连接，加热单元与充放电接口连接，所述钛酸锂从控单元用于检测钛酸锂电芯的电压、电量及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制钛酸锂电芯充放电；所述磷酸铁锂从控单元用于检测磷酸铁锂电芯的电压、电量、放电电流及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制磷酸铁锂电芯充放电；所述加热单元用于根据主控单元的控制对磷酸铁锂电芯进行加热；所述充放电接口用于与外部用电设备或外部充电设备连接，并检测且向主控单元上传充电电流，根据主控单元的控制对充放电电流进行控制；所述主控单元用于：在放电使用时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则通过钛酸锂从控单元开启钛酸锂电芯放电，通过磷酸铁锂从控单元关闭磷酸铁锂电芯放电，并控制加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后再通过磷酸铁锂从控单元开启磷酸铁锂电芯放电，否则直接通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别开启磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯放电，磷酸铁锂电芯放电使用过程中，若磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的放电电流大于第三预设值，则通过钛酸锂从控单元控制钛酸锂电芯以第四预设值放电；在充电时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则开启加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后开始充电，否则直接开始充电，开始充电后时刻判断充放电接口上传的充电电流是否大于第五预设值，若是则通过钛酸锂从控单元控制钛酸锂电芯开始充电，当钛酸锂从控单元上传的钛酸锂电芯的电压及电量已满时，控制充放电接口降低充电电流后通过磷酸铁锂从控单元控制磷酸铁锂电芯开始充电，否则直接通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别控制磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯开始充电。...

【技术特征摘要】
1.混合动力电芯的电池管理系统，其特征在于，包括主控制单元、钛酸锂电芯、磷酸铁锂电芯、钛酸锂从控单元、磷酸铁锂从控单元、充放电接口及加热单元，所述主控单元分别与钛酸锂从控单元及磷酸铁锂从控单元连接，钛酸锂从控单元与钛酸锂电芯连接，磷酸铁锂从控单元与磷酸铁锂电芯连接，钛酸锂电芯与磷酸铁锂电芯与充放电接口连接，充放电接口及加热单元分别与主控单元连接，加热单元与充放电接口连接，所述钛酸锂从控单元用于检测钛酸锂电芯的电压、电量及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制钛酸锂电芯充放电；所述磷酸铁锂从控单元用于检测磷酸铁锂电芯的电压、电量、放电电流及温度信息，上传至主控制单元，且接收主控制单元的命令控制磷酸铁锂电芯充放电；所述加热单元用于根据主控单元的控制对磷酸铁锂电芯进行加热；所述充放电接口用于与外部用电设备或外部充电设备连接，并检测且向主控单元上传充电电流，根据主控单元的控制对充放电电流进行控制；所述主控单元用于：在放电使用时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则通过钛酸锂从控单元开启钛酸锂电芯放电，通过磷酸铁锂从控单元关闭磷酸铁锂电芯放电，并控制加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后再通过磷酸铁锂从控单元开启磷酸铁锂电芯放电，否则直接通过磷酸铁锂从控单元及钛酸锂从控单元分别开启磷酸铁锂电芯及钛酸锂电芯放电，磷酸铁锂电芯放电使用过程中，若磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的放电电流大于第三预设值，则通过钛酸锂从控单元控制钛酸锂电芯以第四预设值放电；在充电时，根据磷酸铁锂从控单元上传的磷酸铁锂电芯的温度信息判断其是否小于第一预设值，若是则开启加热单元为磷酸铁锂电芯加热至第二预设值后开始充电，否则直接开始充电，开始充电后时刻判断充放电接口上传的充电电流是否大于第五预设值，若是则...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，孟令锋，贾宗锐，徐迟，肖宇，张恩阳，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51