一种电池管理系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池管理系统及其方法。该电池管理系统包括：电池组、电池管理单元以及电池组管理单元，其中每个所述电池组由多节电池单体串联而成，每个所述电池组对应连接一个所述电池管理单元,每一所述电池管理单元控制管理对应的所述电池组内的均衡，所述电池组管理单元和多个所述电池管理单元连接，用于管理多个所述电池组之间的均衡。通过上述方式，本发明专利技术实现电池单体之间的均衡和电池组之间的均衡，并且电池单体和电池组之间的容量具有一致性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该电池管理系统包括：电池组、电池管理单元以及电池组管理单元，其中每个所述电池组由多节电池单体串联而成，每个所述电池组对应连接一个所述电池管理单元,每一所述电池管理单元控制管理对应的所述电池组内的均衡，所述电池组管理单元和多个所述电池管理单元连接，用于管理多个所述电池组之间的均衡。通过上述方式，本专利技术实现电池单体之间的均衡和电池组之间的均衡，并且电池单体和电池组之间的容量具有一致性。【专利说明】
本专利技术涉及电池管理领域，特别是涉及。
技术介绍
电池管理系统的均衡技术能够改变不同电池间充放电的电流或充放累计电量，是解决电池成组一致性差异的关键技术。持续有效大电流均衡和正确的均衡控制策略，能够防止电池出现一致性差异，在电池成组的使用寿命指标上有决定性的作用。请参见图1，图1是现有技术中电池管理系统的结构示意图。如图1所示，现有技术中电池管理系统包括电池监测器件、多个电阻以及多个MOS管，现有技术中电池管理系统采用被动式均衡，即电池监测器件检测每个电池两端电压，在电池电压高于某一阈值时，与该电池并联的MOS管导通，以将电压均衡给其它尚未充满的电池。现有技术中电池管理系统采用电阻进行均衡，在均衡时产生很大的热耗散，需要增加散热设计，增加成本。此外，现有技术中电池管理系统只能实现电池单体之间的均衡，无法实现电池组之间的均衡。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供，以实现电池单体之间的均衡和电池组之间的均衡。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种电池管理系统，包括多个电池组、多个电池管理单元、电池组管理单元，其中，每个电池组由多节电池单体串联而成，每个电池组对应连接一个电池管理单元，每一电池管理单元控制管理对应的电池组内的均衡，电池组管理单元和多个电池管理单元连接，用于管理多个电池组之间的均衡。其中，电池管理单元包括:采集模块，采集电池组内各节电池单体的电压和温度信号；滤波分析模块，接收采集模块采集的电压和温度信号，并进行滤波及分析处理，得到各节电池单体对应的电池容量；第一均衡模块，与滤波分析模块连接，第一均衡模块对电池组内各节电池单体进行均衡；均衡控制模块，与第一均衡模块连接，均衡控制模块根据电池容量控制第一均衡模块；第一通讯模块，用于与电池组管理单元通信。其中，电池组管理单元包括:运算分析模块，将得到每个电池组的容量信息进行运算分析；第二均衡模块，根据运算分析模块的运算分析结果对多个电池组之间进行均衡；第二通讯模块，用于与电池管理单元通信。其中，第一均衡模块和第二均衡模块均包括一均衡电路,均衡电路包括:第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管，第一二极管第一端连接第一电容第一端，第二二极管第一端连接第二电容的第一端；第一电阻、第二电阻,第一电阻第一端连接第一电容第一端，第二电阻第一端连接第二电容的第一端；第一 MOS管，第一 MOS管的栅极连接第一电阻第一端；第二 MOS管，第二 MOS管的栅极连接第二电阻第一端，第二 MOS管的漏极连接第一MOS管的漏极；第三二极管、第四二极管，第三二极管第一端、第四二极管第一端连接第一 MOS管的漏极；第一电感，第一电感第一端连接第三二极管第一端；第三电容、第四电容，第三电容第一端、第四电容第一端连接第一电感第二端；第一电池、第二电池,第一电池第一端、第二电池第一端连接第一电感第二端；其中，第二电池第二端、第四电容第二端、第四二极管第二端、第二 MOS管源极、第二电阻第二端与第二二极管第二端连接；第一电池第二端、第三电容第二端、第三二极管第二端、第一 MOS管源极、第一电阻第二端与第一二极管第二端连接。其中，第一均衡模块中，第一电池和第二电池为单个电池单体，且第一电容第二端、第二电容第二端连接电池管理单元的控制信号；第二均衡模块中，第一电池和第二电池为电池组，且第一电容第二端、第二电容第二端连接电池组管理单元的控制信号。其中，第一均衡模块和第二均衡模块均采用主动均衡电路设计。第一电池的容量比第二电池的容量高时,从第一电容的第二端输入占空比固定的方波脉冲，在方波的高电平部分驱动第一 MOS管导通，将第一电池的能量存储在第一电感中，在方波的低电平部分第一 MOS管截止关断，第一电感存储的能量通过第四二极管续流，再经过第四电容滤波成平滑的电流给第二电池充电，第一电池的能量搬移给第二电池。第一电池的容量比第二电池的容量低时，从第二电容的第二端输入占空比固定的方波脉冲，在方波的低电平部分驱动第二 MOS管导通，将第二电池的能量存储在第一电感中，在方波的高电平部分第二 MOS管截止关断，第一电感存储的能量通过第三二极管续流，再经过第三电容滤波成平滑的电流给第一电池充电，第二电池的能量搬移给第一电池。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是:提供一种电池管理方法，其包括:利用多个电池管理单元分别对应管理多个电池组的组内各电池单体的均衡；利用一个电池组管理单元管理多个电池组之间的均衡。其中，电池管理单元和电池组管理单元之间的通信采用CAN通信协议。其中，在充电和放电模式下，电池管理单元和电池组管理单元均可做均衡，其中，当每一电池组中的某个电池单体接近过充时，对应的电池管理单元将该接近过充的电池单体的充电电流分配到电池组中其他尚未充满的电池单体中；当不同的电池组之间产生容量差异时，电池组管理单元将容量高的电池组的能量分配到其他容量低的电池组。本专利技术的有益效果是:区别于现有技术的情况，本专利技术通过每个电池组对应连接一个电池管理单元，每一电池管理单元控制管理对应的电池组内的均衡，电池组管理单元和多个电池管理单元连接，用于管理多个电池组之间的均衡，以实现电池单体之间的均衡和电池组之间的均衡,并且电池单体和电池组之间的容量具有一致性。【专利附图】【附图说明】图1是现有技术中电池管理系统的结构示意图；图2是本专利技术第一实施例的电池管理系统的结构示意图；图3是图2中电池管理单元的结构示意图；图4是图2中电池组管理单元的结构示意图；图5是图3和图4中均衡电路的电路图；图6是本专利技术第一实施例的电池管理方法的流程图。【具体实施方式】参阅图2，图2是本专利技术第一实施例的电池管理系统的结构示意图。本实施例所揭示的电池管理系统包括:多个电池组10、多个电池管理单元(Battery Management Unit,BMU) 20、电池组管理单元30。其中，每个电池组10由多节电池单体串联而成，每个电池组10对应连接一个电池管理单元20，每一电池管理单元20控制管理对应的电池组10内的均衡，电池组管理单元30和多个电池管理单元20连接，用于管理多个电池组10之间的均衡。优选的，每个电池组10包括12个电池单体，即电池B1-B12。在本实施例中，电池管理单元20和电池组管理单元30之间的通信采用CAN (ControllerArea Network,控制器局域网)通信协议。请再参阅图3，图3是图2中电池管理单元的结构示意图。如图3所示，本实施例所揭示的电池管理单元20包括:采集模块201、滤波分析模块202、均衡控制模块203、第一均衡模块204以及第一通讯模块205。在本实施例中，采集模块201负责采集电池组10内各节电池单体的电压和温度信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括多个电池组、多个电池管理单元、电池组管理单元，其中每个所述电池组由多节电池单体串联而成，每个所述电池组对应连接一个所述电池管理单元,每一所述电池管理单元控制管理对应的所述电池组内的均衡，所述电池组管理单元和多个所述电池管理单元连接，用于管理多个所述电池组之间的均衡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石大明，郑庆飞，
申请(专利权)人：东莞钜威新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44