随时监控并更换单体电池的电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术是可以随时监控、开关并更换单体电池、各级电池组、及各级电池模块的电池管理系统及均衡充电装置，可以应用在所有需要1块以上电池串并联结合来提供能量的系统中。解决了现行的电池组监控系统无法监控到整个结构最下层的单体电池，导致电池组只能在故障后整体更换，造成的资源浪费问题。所有的讯息都传递到总控制盒。本系统可以随时监控整个电池系统里每一个单一电池的状态，设定一定的报警技术指标，进行自动开关和/或手动开关各单体电池、各级电池组、及各级电池模块。因此在维修电池组时，可以根据总控制盒的电池状态显示，可以直接更换有问题的单体电池、各级电池组，而不用更换完好的电池，并能够对每一单体电池均衡充电。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到的是一种随时监控、开关并更换单体电池、各级电池组、及各级电池模块的的电池系统，可以应用在所有需要1块以上电池并联、串联、及串并联结合来提供能量的系统中。
技术介绍
电动汽车电池组由多个电池串并联叠置组成。一个典型的电池组大约有96个电池，每个电池为4.2V的锂离子电池，这样的电池组可产生超过400V的总电压。尽管汽车电源系统将电池组看作单个高压电池，每次都对整个电池组进行充电和放电，但电池控制系统必须独立考虑每个电池的情况。如果电池组中的一个电池容量低于其他电池，那么经过多个充电/放电周期后，其充电状态将逐渐偏离其它电池。如果这个电池的充电状态没有周期性地与其它电池平衡，那么它最终将进入深度放电状态，从而导致损坏，并最终形成电池组故障。为防止这种情况发生，每个电池的电压都必须监视，以确定充电状态。但是现行的电池组监控通常都没有监控到整个结构最下层的单体电池，所以导致电池组只能在故障后整体更换，造成了资源的浪费。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种比现行传统电池组监控系统更加全面的监控系统，可以分级监控到整个结构最下层的单体电池。这样在某个单体电池、二级电池组、三级及三级以上的多级电池模块、出现异常时就可以第一时间更换，而不用去更换整个电池组。本技术所采用的技术方案是：一种采用树状监控体系可以随时监控并更换单体电池的电池系统，可以应用在所有需要1块以上单体电池并联、串联、及串并联结合的系统中，该系统包括一级单体电池、二级电池组、三级及三级以上的多级电池模块、电池监控芯片、总控制盒，本系统采用树状监控体系，由第一级监控单体电池，第二级监控1+n块由一级监控的电池串并联的电池组，第三级监控1+n组由二级监控的电池组串并联的电池模块，如果该电池组需要更多电池模块组合，那么第三级以上的监控结构也依此结构向上类推，最终所有的讯息都传递到总控制盒，总控制盒可以随时监控整个电池系统所有单体电池、各级电池组、各级电池模块的状态，然后根据每一级监控芯片传递到总控制盒的电池状态设定一定的报警技术指标，进行自动开关和/或手动开关各单体电池、各级电池组、及各级电池模块，该系统可以随时监控到整个电池组所有电池的运行情况，显示整个电池系统的状态，并且可以根据单体电池及各级电池组的技术指标设定报警功能，以及自动和/或手动开关的单体电池、各级电池组、及各级电池模块的功能。所述的电池系统其特征在于：通过监控最基层的单体电池及不同级别的电池组、电池模块，来掌握每一单体电池、及每一级别的电池组的技术指标，并根据技术指标决定报警、关闭或打开该单体电池、及/或该电池组、及/或该电池模块，技术指标包含但不限于电压、电流、电阻、电容、电量、温度等，在每一单体电池、及每一级别的电池组、电池模块上都装置监控芯片，该监控芯片可以监控每一单体电池、每一级别电池组、电池模块的技术指标，并且根据技术指标决定报警、关闭或打开该单体电池及/或该电池组、该电池模块。所述的电池系统，其特征在于：监控芯片能够测量单体电池及电池组的技术指标，包含但不限于电压、电流、电阻、电容、电量、温度，监控芯片分级连接单体电池、各级电池组、各级电池模块，并且连接到总控制盒上，接受总控制盒的控制。所述的电池系统，其特征在于：总控制盒与监控单体电池及各级电池组的监控芯片连接，接受并传递信号，显示整个电池系统的状态，并且可以根据电池的技术指标设定报警功能，以及自动和/或手动开关单体电池、各级电池组、各级电池模块的功能，总控制盒可以是直接连接到单体电池、各级电池组、各级电池模块的直接控制模式，也可以是通过各级电池模块连接至各级电池组，各级电池组连接到各单体电池的分层间接控制模式。由于采用上述技术方案，本技术与现有技术相比具有如下有益效果：根据本技术装备的工具，可以随时监控电池系统整个电池组的所有电池的状态，然后通过总控制盒关闭技术指标不正常的电池或电池组，以免降低整个系统的效率或者造成安全的隐患。并且维修时，可以直接更换有问题的单体电池、和/或各级电池组、和/或各级电池模块，而不用更换完好的电池，避免了资源的浪费。附图说明图1本技术的示意图。零件编码说明：(需要重新画图重新编码)1一级监控芯片2二级监控芯片3三级及三级以上监控芯片4总控制盒5一级电池6二级电池组7三级及三级以上电池模块具体实施方式结合附图和实施例对本技术做出进一步说明。实施例1：如图1所述，由一级监控芯片(1)的监控监控一级电池(5)的运行情况并将数据传输到总控制盒(4)。由二级监控芯片(2)监控由1+n块电池串并联组成的二级电池组(6)的运行情况并将数据传输到总控制盒(4)。再由三级及三级以上监控芯片(3)监控由1+n组电池组串并联组成的三级及三级以上电池模块(7)的运行情况并将数据传输到总控制盒(4)。然后在总控制盒(4)设定需要报警和开关电池的技术指标。例如单体电池电压低于正常值的70％报警，温度高于正常值的15％报警，电压低于正常值的50％自动关闭，高于正常值的30％自动关闭。在维修整体电池组时，可以根据总控制盒的电池状态显示，直接更换掉有问题的单体电池、和/或各级电池组、和/或各级电池模块，而不用更换完好的的单体电池、和/或各级电池组、和/或各级电池模块。虽然结合参照示例性实施方式对本技术进行了说明描述，但是应当理解本技术并不局限于公开的实施例、以及说明书中详细描述和示出的具体实施方式，而且，在本技术的原理和范围之内，可以对本技术进行修改，以引入本说明书未说明的任何改变、替换或者等效组件，而不脱离本技术的范围，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变，所有的这种改变均落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用树状监控体系可以随时监控并更换单体电池的电池系统，可以应用在所有需要1块以上单体电池并联、串联、及串并联结合的系统中，该系统包括一级单体电池、二级电池组、三级及三级以上的多级电池模块、电池监控芯片、总控制盒，本系统采用树状监控体系，由第一级监控单体电池，第二级监控1+n块由一级监控的电池串并联的电池组，第三级监控1+n组由二级监控的电池组串并联的电池模块，如果该电池组需要更多电池模块组合，那么第三级以上的监控结构也依此结构向上类推，最终所有的讯息都传递到总控制盒，总控制盒可以随时监控整个电池系统所有单体电池、各级电池组、各级电池模块的状态，然后根据每一级监控芯片传递到总控制盒的电池状态设定一定的报警技术指标，进行自动开关和/或手动开关各单体电池、各级电池组、及各级电池模块，该系统可以随时监控到整个电池组所有电池的运行情况，显示整个电池系统的状态，并且可以根据单体电池及各级电池组的技术指标设定报警功能，以及自动和/或手动开关的单体电池、各级电池组、及各级电池模块的功能。

【技术特征摘要】
1.一种采用树状监控体系可以随时监控并更换单体电池的电池系统，可以应用在所有需要1块以上单体电池并联、串联、及串并联结合的系统中，该系统包括一级单体电池、二级电池组、三级及三级以上的多级电池模块、电池监控芯片、总控制盒，本系统采用树状监控体系，由第一级监控单体电池，第二级监控1+n块由一级监控的电池串并联的电池组，第三级监控1+n组由二级监控的电池组串并联的电池模块，如果该电池组需要更多电池模块组合，那么第三级以上的监控结构也依此结构向上类推，最终所有的讯息都传递到总控制盒，总控制盒可以随时监控整个电池系统所有单体电池、各级电池组、各级电池模块的状态，然后根据每一级监控芯片传递到总控制盒的电池状态设定一定的报警技术指标，进行自动开关和/或手动开关各单体电池、各级电池组、及各级电池模块，该系统可以随时监控到整个电池组所有电池的运行情况，显示整个电池系统的状态，并且可以根据单体电池及各级电池组的技术指标设定报警功能，以及自动和/或手动开关的单体电池、各级电池组、及各级电池模块的功能。2.如权利要求1所述的电池系统，其特征在于：通过监控最基层的单体电池及不同级别的电池组、电池模块，来掌握每一单体电池、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈生泰，
申请(专利权)人：陈生泰，
类型：新型
国别省市：北京;11