集散式电池组智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集散式电池组智能控制系统，包括电池组管理系统和多个电池包，每一电池包包括监控保护模块以及多个电芯，多个电池包构成电池组，监控保护模块用于采集电池包的电量信息并实时上传至电池组管理系统以及对电池包进行充放电保护，电池组管理系统用于实时接收多个电池包上传的电量信息，并根据电量信息计算电池组的电池剩余容量。与现有技术相比，本发明专利技术集散式电池组智能控制系统在每一电池包设置监控保护模块，相比现有的将监控保护模块集成在电池组管理系统中，实现了分散保护，从而当电池组管理系统出现问题时，每个电池包内的监控保护模块仍能够对电池包进行保护，避免了电池组管理系统出现问题时导致整个电池组出现异常。

【技术实现步骤摘要】
集散式电池组智能控制系统
本专利技术涉及电池管理
，更具体的涉及一种集散式电池组智能控制系统。
技术介绍
随着锂电池技术的不断成熟，锂电池的应用范围越来越广。根据应用对象的不同， 可以将若干个电芯并联成电池包，再将多个电池包串联或并联组合成电池组，并通过电池 管理系统（BMS)进行电池组的信号采集、监控和保护，实现安全可靠的锂电池应用。电池组 的使用过程，是不断进行充电和放电的过程，如果充电和放电过程控制不好，就可能出现电 池过充或过放的情况，可能导致电池性能大幅下降或失效无法使用，甚至电池损坏、自燃等 各种意外情况发生，严重影响电池组的性能。因此，对电池组进行有效管控，保证电池组始 终工作在最优化的工作区间，使电池组能够响应对象的负载变化和能量需求，是电池组控 制的核心需求。 为了满足锂电池不断丰富的应用需求，国内多个电池管理系统开发团队都在开发 针对性的BMS方案，在一定程度上解决了标准方案存在的矛盾。然而，现有的BMS方案通常 是将多种监控功能（信号采集、监控和保护）集中在单个BMS上，从而一旦BMS出现问题， 会导致整个电池组的异常。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种集散式电池组智能控制系统，以实现电池组内各个电 池包的分散保护以及电池组的集中协调控制。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种集散式电池组智能控制系统，包括： 多个电池包，每一所述电池包包括监控保护模块以及多个串联或并联的电芯，多 个所述电池包构成电池组，所述监控保护模块用于采集所述电池包的电量信息并实时上传 至电池组管理系统以及对所述电池包进行充放电保护；以及 电池组管理系统，所述电池组管理系统用于实时接收多个所述电池包上传的所述 电量信息，并根据所述电量信息计算所述电池组的电池剩余容量。 与现有技术相比，本专利技术集散式电池组智能控制系统包括电池组管理系统及多个 电池包，多个电池包构成电池组，且每一电池包设置有监控保护模块，相比现有技术中将监 控保护模块集成在电池组管理系统中，本专利技术实现了分散保护，从而当电池组管理系统出 现问题时，每个电池包内的监控保护模块仍能够对电池包进行保护，避免了电池组管理系 统出现问题时导致整个电池组出现异常。 较佳地，所述监控保护模块包括： 充放电保护单元，用于对所述电池包进行充放电保护； 电量采集单元，用于采集所述电池包的所述电量信息；以及 通信单元，用于将所述电量信息上传至所述电池组管理系统。 较佳地，所述电量采集单元包括MCU芯片、AD转换芯片、多路采样线以及多个隔离 开关，所述采样线以及所述隔离开关的数量大于所述电池包需要采样的数量，每路所述采 样线与一个所述隔离开关连接，所述MCU芯片以轮询方式分别控制所述隔离开关的开合以 采集信号，采集得到的信号经所述AD转换芯片进行AD转换后得到所述电量信息。 较佳地，所述监控保护模块还设置有用于与外接电源连接的电源接入接口，所述 外接电源与所述电池包选择性的为所述监控保护模块供电。 较佳地，所述电池组管理系统包括： 下位总线通信模块，用于与所述电池包建立通信连接从而实时接收所述电池包上 传的所述电量信息； 协调控制模块，用于根据多个所述电池包上传的所述电量信息计算所述电池组的 电池剩余容量。 较佳地，所述协调控制模块用于根据分段自适应电池剩余容量算法计算所述电池 剩余容量。 较佳地，所述协调控制模块还用于通过预设的模糊规则表对所述电池剩余容量进 行修正。 较佳地，所述电池组管理系统还包括： 电池串数自检测模块，用于在断电重启时，以广播方式向所述电池组内的所有所 述电池包发送连接请求，并根据所述电池包的反馈信息建立与所述电池包的通信连接以及 计算所述电池组中所述电池包的串数。 较佳地， 当所述电池包已与所述电池组管理系统建立过连接时，所述反馈信息包括所述电 池包的ID号以及握手信号； 当所述电池包已从所述电池组中拆除时，所述电池组管理系统在预设时间内未接 收到反馈信息时将存储的电池包列表中删除所述电池包ID号； 当所述电池包为新接入所述电池组时，所述反馈信息包括缺省ID号和握手信号， 所述电池组管理系统接收到所述反馈信息后为所述电池包自动制定ID号并发送至所述电 池包 通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术 的实施例。 【附图说明】 图1为本专利技术集散式电池组智能控制系统一实施例的示意图。 图2为图1中电池包一实施例的结构框图。 图3为图1中电池包另一实施例的结构框图。 图4为图1中电池组管理系统一实施例的结构框图。 图5为图1中电池组管理系统另一实施例的结构框图。 图6为电池串数自检测模块工作时的示意图。 【具体实施方式】 现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。 请参考图1，本专利技术集散式电池组智能控制系统100包括多个电池包10以及电池 组管理系统12,每一电池包10包括若干个串联或并联的电芯103以及设置于电池包10内 的监控保护模块101，多个电池包10构成电池组A，监控保护模块101用于采集电池包10 的电量信息并实时上传至电池组管理系统12以及对电池包10进行充放电保护，电池组管 理系统12用于实时接收多个电池包10上传的电量信息，并根据电量信息计算电池组A的 电池剩余容量，即S0C值。 与现有技术相比，本专利技术集散式电池组智能控制系统100在每一电池包10内设置 监控保护模块101，而不是将监控保护模块101集成在电池组管理系统12中，实现了分散保 护，从而当电池组管理系统12出现问题时，每个电池包10内的监控保护模块101仍能够对 电池包10进行保护，避免了电池组管理系统12出现问题时导致整个电池组出现异常。 再请参考图2,监控保护模块101包括充放电保护单元1010、电量采集单元1012 以及通信单元1014 ;充放电保护单元1010用于对电池包10进行充放电保护；电量采集单 元1012用于采集电池包10的电量信息；通信单元1014用于将电量采集单元1012采集到 的电量信息上传至电池组管理系统12。具体的，电量采集单元1012包括MCU芯片、AD转换 芯片、多路采样线以及多个隔离开关，其中采样线以及隔离开关的数量大于或等于电池包 10需要采样的数量，每路采样线与一个隔离开关连接，MCU芯片以轮询方式分别控制隔离 开关的开合，隔离开关的一次开合对应输出一次采集信号，采集得到的信号经差分放大器 放大后进入AD转换芯片，经AD转换后得到电池包10的电量信息，同时MCU芯片会根据采 样极限值判断采集信号的有效性，其中电量信息包括电池包10的电压、电流等信息。采样 线以及隔离开关的数量大于或等于电池包10需要采样的数量，可以在一定程度上实现电 量采集单元1012的通用，举例说明如下：用户根据电池容量的需求，可以设计电池包10由 多个电芯并联或串联组成，而且根据电池包10电池容量的不同，可能需要对电池包10进行 不同数量的采样，如一个电池包10由四个串联的电芯单元组成，每一电芯单元又由5个并 联的电芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集散式电池组智能控制系统，其特征在于，包括：多个电池包，每一所述电池包包括监控保护模块以及多个电芯，多个所述电池包构成电池组，所述监控保护模块用于采集所述电池包的电量信息并实时上传至电池组管理系统以及对所述电池包进行充放电保护；以及电池组管理系统，所述电池组管理系统用于实时接收多个所述电池包上传的所述电量信息，并根据所述电量信息计算所述电池组的电池剩余容量。

【技术特征摘要】
1. 一种集散式电池组智能控制系统，其特征在于，包括： 多个电池包，每一所述电池包包括监控保护模块以及多个电芯，多个所述电池包构成 电池组，所述监控保护模块用于采集所述电池包的电量信息并实时上传至电池组管理系统 以及对所述电池包进行充放电保护；以及 电池组管理系统，所述电池组管理系统用于实时接收多个所述电池包上传的所述电量 信息，并根据所述电量信息计算所述电池组的电池剩余容量。2. 如权利要求1所述的集散式电池组智能控制系统，其特征在于，所述监控保护模块 包括： 充放电保护单元，用于对所述电池包进行充放电保护； 电量采集单元，用于采集所述电池包的所述电量信息；以及 通信单元，用于将所述电量信息上传至所述电池组管理系统。3. 如权利要求2所述的集散式电池组智能控制系统，其特征在于，所述电量采集单元 包括MCU芯片、AD转换芯片、多路采样线以及多个隔离开关，所述采样线以及所述隔离开关 的数量大于所述电池包需要采样的数量，每路所述采样线与一个所述隔离开关连接，所述 MCU芯片以轮询方式分别控制所述隔离开关的开合以采集信号，采集得到的信号经所述AD 转换芯片进行AD转换后得到所述电量信息。4. 如权利要求1所述的集散式电池组智能控制系统，其特征在于，所述监控保护模块 还设置有用于与外接电源连接的电源接入接口，所述外接电源与所述电池包选择性的为所 述监控保护模块供电。5. 如权利要求1所述的集散式电池组智能控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺刚，
申请(专利权)人：广东欧赛能源与自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44