一种锂电池BMS新型电源系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电池管理系统技术领域，具体公开了一种锂电池BMS新型电源系统。本实用新型专利技术包括锂电池组，采集电路，MCU，主控MCU和电气开关；所述电气开关与所述主控MCU相连；所述锂电池组与所述采集电路相连，所述采集电路与所述MCU相连，每个所述采集电路对应一个独立的所述MCU，每个独立的所述MCU通过串行总线与所述主控MCU相连。本实用新型专利技术实现了单节锂电池组易更换、系统易维护、方便扩压减压的目的，同时提高了储能产品的安全性。

【技术实现步骤摘要】
—种锂电池BMS新型电源系统
本技术涉及电池管理系统
，尤其是涉及一种应用在储能系统中锂电池BMS新型电源系统。
技术介绍
电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS)是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。基于磷酸铁锂电池的绿色储能产品目前应用最广，但由于锂电池的特性，在使用过程中无可避免的会有电池组的损坏及失效，在目前锂电池储能系统中，当其中的一组电池失效而导致整个系统的工作状态发生异常时，设计者无法对其进行快捷的维修或更换，甚至是发生上述情况后需要对整个电池系统进行更换，维护成本高或不便维护是储能系统在实际应用中的一大技术难题。目前现有的储能系统的电池组电压一旦设计好之后便不可在自身上修改，当系统电压要求随着应用环境改变后，整个锂电池组面临的是更换、报废。使得产品成本增加，给使用推广带来不便。随着绿色能源的逐步普及，锂电池储能系统应用也越来越广泛，如何设计一种方便维护和更换并且可随意扩压、减压的储能系统，并同时具有较高的安全性，仍是目前研究的难题；目前还没有有效的方案来解决上述问题。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题是提供一种锂电池BMS新型电源系统，本技术实现了单节锂电池组易更换，系统易维护，方便电源系统扩压减压的目的，同时提高了储能产品的安全性。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种锂电池BMS新型电源系统；包括:锂电池组，采集电路，MCU，主控MCU和电气开关；所述电气开关与所述主控MCU相连；所述锂电池组与所述采集电路相连，所述采集电路与所述MCU相连，每个所述采集电路对应一个独立的所述MCU，每个独立的所述MCU通过串行总线与所述主控MCU相连。优选地，所述锂电池组包含锂电池的数量为4?24串，所述锂电池组是每一串所述锂电池逐级串联，每一串所述锂电池的容量相同；所述锂电池组的总电压为所有串的所述锂电池的电压之和；每一串是所述锂电池是至少一个的单个标称电压的锂电池并联。更加优选地,所述MCU的数量不少于I个。[0011 ] 更加优选地，所述一个MCU对应一个所述锂电池组。更加优选地，所述电气开关采用继电器或接触器。更加优选地，所述采集电路为电池管理芯片。更加优选地，所述电池管理芯片采用LTC6802电池监测芯片。更加优选地，所述LTC6802电池监测芯片采用电平移动串行接口。更加优选地，多片所述LTC6802电池监测芯片直接串联连接。本技术的工作过程是，每个独立MCU可通过采集前端对最大为24串的电池组进行电量采集，而多个MCU可对更多串数的电池组进行电量采集，之后通过串行总线将电池信息上传至主控MCU，主控MCU根据MCU的数量及上传信息的内容对当前系统状态做出判断。当系统中某节电池失效或者被更换时，主控MCU接收到上传的报错信息后，对系统的电源做出相应控制，从而实现在线式的锂电池维护或更换，提高系统安全性。当有新的电池组接入(扩压)或者现有电池组被抽离时，主控MCU通过串行总线检测现有MCU可正常工作的数量，对电气开关做出相应控制，达到在线式扩压减压的目的。单节的电池失效或被更换时，MCU检测到断线状态，上传异常状态信息，主控MCU不将其计算在正常工作之列。其中，所述MCU(Micro Control Unit)中文名称为微控制单元,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机,是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、R0M、定时计数器和多种1/0接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。本技术与现有技术相比，具有如下有益效果:( I)本技术提出了 一种锂电池BMS新型电源系统，不仅可以很方便的对单节锂电池组进行更换；还可随意对电池组进行扩压和减压。(2)本技术系统容易维护，同时提高了储能产品的安全性；使储能产品的后期维护成本大大降低。【附图说明】图1示例性地示出了本技术结构示意图；图2示例性地示出了本技术系统电源输出开关切换原理示意图。图1?图2中所示的附图标记如下:1、采集电路，2、MCU，3、主控MCU，4、串行总线，5、电气开关，6、锂电池组。【具体实施方式】为了更好地理解本技术所解决的技术问题、所提供的技术方案，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术的实施，但并不用于限定本技术。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种锂电池BMS新型电源系统，在优选的实施例中，图1示例性地示出了本技术的结构示意图；包括:锂电池组6，采集电路1，MCU2，主控MCU3和电气开关5 ;所述电气开关5与所述主控MCU3相连；所述锂电池组6与所述采集电路I相连，所述采集电路I与所述MCU2相连，每个所述采集电路I对应一个独立的所述MCU2，每个独立的所述MCU2通过串行总线4与所述主控MCU3相连。在更加优选的实施例中，所述锂电池组6包含锂电池的数量为4?24串，所述锂电池组6是每一串所述锂电池逐级串联，每一串所述锂电池的容量相同；所述锂电池组6的总电压为所有串的所述锂电池的电压之和；每一串是所述锂电池是至少一个的单个标称电压的锂电池并联。在更加优选的实施例中，所述MCU2的数量不少于I个。在更加优选的实施例中，所述一个MCU2对应一个所述锂电池组6。在更加优选的实施例中，所述主控MCU3是一个以MCU2为核心的控制单元；所述主控MCU3负责对其他所有MCU2传递过来的信息进行汇总，对整个电源系统进行整体控制。在更加优选的实施例中，所述电气开关5采用继电器或接触器；所述电气开关5由主控MCU3控制其打开和关闭，从而实现了整个电源系统的输出控制。在更加优选的实施例中，所述采集电路I为电池管理芯片。在更加优选的实施例中，所述电池管理芯片采用LTC6802电池监测芯片；电池管理芯片将采集到的电池电压通过串行通讯传递给MCU2。在更加优选的实施例中，所述LTC6802电池监测芯片采用电平移动串行接口 ；LTC6802是一款电池监测芯片，内部包括12位分辨率的模数转换器，高精度电压参考源，高电压输入多路转换器和串行接口。每片LTC6802可测量12节串联电池电压，最大允许测量电压60伏。可同时监测全部电池电压或单独监测串联电池中的任一节电池。在更加优选的实施例中，多片所述LTC6802电池监测芯片直接串联连接；芯片之间无需光耦或隔离器件。具体的实施例:每个MCU2控制采集前端对电池组的状态信息进行采集(最大24串)，将采集的电池信息经串行总线4上传至主控MCU3，主控MCU3通过上传的状态信息确定是否开启系统电源电气开关5。这样可以大大提高系统供电安全，同时在电池组进行更换或者失效的情况下，主控MCU3控制电源输出也是断开的，所以维修人员只需针对性的对已失效的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池BMS新型电源系统，其特征在于，包括：锂电池组，采集电路，MCU，主控MCU和电气开关；所述电气开关与所述主控MCU相连；所述锂电池组与所述采集电路相连，所述采集电路与所述MCU相连，每个所述采集电路对应一个独立的所述MCU，每个独立的所述MCU通过串行总线与所述主控MCU相连。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池BMS新型电源系统，其特征在于，包括:锂电池组，采集电路，MCU，主控MCU和电气开关；所述电气开关与所述主控MCU相连；所述锂电池组与所述采集电路相连，所述采集电路与所述MCU相连，每个所述采集电路对应一个独立的所述MCU，每个独立的所述MCU通过串行总线与所述主控MCU相连。2.根据权利要求1所述的锂电池BMS新型电源系统，其特征在于，所述锂电池组包含锂电池的数量为4?24串，所述锂电池组是每一串所述锂电池逐级串联，每一串所述锂电池的容量相同；所述锂电池组的总电压为所有串的所述锂电池的电压之和；每一串是所述锂电池是至少一个的单个标称电压的锂电池并联。3.根据权利要求1或2所述的锂电池BMS新型电源系统，其特征在于，所述MC...

【专利技术属性】
技术研发人员：关念，闪俊杰，
申请(专利权)人：北京海特远舟新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11