一种电池管理电路制造技术

本实用新型专利技术实施例涉及一种电池管理电路，所述电池管理电路包括电池组、熔断器、第一开关、第二开关、第三开关、预充电阻、电池管理单元、电池控制系统、电流源、后台监控系统和AC

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理电路


[0001]本技术涉及电池管理
，尤其涉及一种电池管理电路。

技术介绍

[0002]随着科技水平的不断进步以及机械自动化程度的提高，各种用电装置逐渐增多，电池行业迅速发展。为了满足各种用电装置的需求，电池的容量越来越大，且通常会配置电池管理电路，以保证用电装置在使用电池时的安全。
[0003]目前，电池管理电路监控每块电池或每个小组电池的电压，根据执行情况，当任何一个电池的电压下降到预定值以下时断开负荷，充电时，当任何一个电池达到预定电压时，则分流器被激活，该电池绕过一些充电电流，充电仍在继续。当电池堆栈电压达到预定值，充电终止。电池充电器通常使用某种形式的电压转换开关以及具有正端子和负端子的电流限制器。
[0004]电池驱动的装置例如无线工具、电动交通工具和备用电源系统UPS通常使用多元化电池，一系列串联的多元化电池提高输出电压以便对于给定的输出功率进行降低电流的操作。增加的电压用来与那些可利用的低成本的部件匹配来建立一个应用电路。这一系列连接的电池堆栈使每个电池在充电或者放电时使用同样的电流。在典型电池包里的单个电池均被设计成相同的电池，但是这些电池存在制造公差，并且这些电池并不确切的拥有相同的容量。当给这样不完善的电池包充电时，最小容量的电池将会在其他的电池充满之前充满电，过度充电会损坏电池并且严重缩短电池寿命，为了防止过度充电，每个电池内的电压都会被监控，当电池电压达到预定值时，充电被就会停止或者分流器被激活，分流器会使电流绕过部分已经充满电的电池，以此防止给其他未充满电的电池继续充电时造成过度充电。
[0005]当电池包过度放电时，同样的电压监控电路将会断开任何一个电池电压降到预定值以下的连接。一个系列电池组里的虚弱电池将在其他电池之前被用完，当一个电池被过度放电并且仍然与负荷连接时，其他的电池将会提供电流给负荷，电压将释放保持放电状态，最终结束放电来防止一个虚弱的电池发生急性反转而被毁没是必须的。
[0006]如果电路里同时有一个容量为10A的电池和一个容量为9A的虚弱电池，充电时9A电池电的分流就被激活，而其他的电池将继续充电直至全部电池充满，在放电期间，9A电池将第一个用尽并且它内部的电压将开始下降，因为其他电池里仍有1A，所以它们继续提供电流，因为这一系列连接，这些电流将通过9A的电池并且尝试进一步使之停止放电。当电压保持下降，电池管理电路检测到9A的电池有一些很低的电流通过并且未连接负荷，结果就是因为这种保护行为，电池组只能仅仅提供9A电池的能量，换句话说，总电池容量降到了最虚弱的那块电池的容量大小。
[0007]制造者已经把这种单个电池作为典型，当装配电池包的时候，使用同样容量的电池。这就允许所有的电池都可以在差不多同样的时间放电。电池根据它们的测定容量被组合和放置。例如：如果制造一个10A的电池包，那么该电池包中的单个电池被分类配置，例如
9.7A对9.8A，9.8A对9.9A，10A对10.1A，10.1A对10.2A，10.2A对10.3A，然后电池包被来自同样装置的电池进行装配。然而这样装配仍然不能保证电池包中所有电池的容量全部用完。
[0008]由上述可知，在现有技术中，在串联成组的电池组系统中电池管理电路仅仅能够监测电池组中电池的电压，在电池组放电时，电池管理电路监测到电池组中的第一块电池的电压下降到预定值之时便立即停止放电，整个电池组系统的容量由容量最小的单体决定，也就是说，电池容量的一致性会影响整组电池的性能，导致电池组实际可用容量降低，也降低了电池的使用寿命。
[0009]因此，急需设计一种能够解决上述问题的电池管理电路。

技术实现思路

[0010]本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单且可对电池单体及整组电池进行实时监控、充放电、均衡、巡检、温度监测等的电池管理电路。
[0011]为实现上述目的，本技术提供了一种电池管理电路，所述电池管理电路包括电池组、熔断器、第一开关、第二开关、第三开关、预充电阻、电池管理单元、电池控制系统、电流源、后台监控系统和AC-DC转化器；
[0012]所述电池组、电流源、熔断器、第一开关和第二开关之间串联连接；所述第三开关和所述预充电阻之间串联连接，并与所述第二开关并联；所述电池管理单元的输出端与所述电池控制系统的输入端相连接；所述电池控制系统分别与所述第一开关、第二开关和第三开关的控制端连接，且通过所述AC-DC转化器与市电相连；所述后台监控系统与所述电池控制系统连接。
[0013]优选的，所述电池控制系统包括电池组间均衡模块、第一自检模块和第一存储器；所述第一自检模块与所述第一存储器相连；
[0014]其中，所述电池组件均衡模块对所述电池组进行组间电量均衡；所述第一自检模块对所述电池控制系统进行自动检测，并生成系统自检结果；所述第一存储器存储所述系统自检结果。
[0015]进一步优选的，所述电池管理单元包括电池组内均衡模块、第二自检模块和第二存储器；所述第二自检模块与所述第二存储器相连；
[0016]其中，所述电池组内均衡模块对所述电池组内的电池单体进行组内电量均衡；所述第二自检模块对所述电池管理单元进行自动检测，并生成单元自检结果；所述第二存储器存储所述单元自检结果。
[0017]优选的，所述电池管理电路还包括屏幕，所述屏幕与所述电池控制系统连接。
[0018]优选的，所述电池管理电路还包括电压采集电路；所述电压采集电路分别与所述电池组和所述电池管理单元连接。
[0019]优选的，所述电池管理电路还包括温度采集电路；所述温度采集电路分别与所述电池组和所述电池管理单元连接。
[0020]优选的，所述电池管理电路还包括CAN通信电路；所述CAN通信电路分别与所述电池控制系统、所述电池管理单元连接。
[0021]优选的，所述电池控制系统与所述后台监控之间采用RS-485通讯。
[0022]本技术实施例提供的电池管理电路，采用电池管理单元和电池控制系统的两
级BMS管理方案，电池管理单元对电池模组进行管理，电池控制系统用于控制和管理电池组串，对单体电池及整组电池进行实时监控、充放电、均衡、巡检、温度监测等，从而可以同时管理多组电池，检测每组中所有单体电池电压、电池组总电流、多路环境温度等，同时，本申请电池管理电路中电池管理单元和电池控制系统可实现电池组内、电池组间的被动均衡控制，即使电池组中装配有容量不同的电池，电池组串充电时，所有的电池均能够被充满而不会出现低容量电池过充现象，电池组串放电时，所有的电池将同时耗尽，解决了电池容量一致性导致的电池组实际可用容量降低的问题，提高了电池的使用寿命，更安全。
附图说明
[0023]图1为本技术实施例提供的电池管理电路的工作原理示意图。
具体实施方式
[0024]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。可以理解的是，下述所描述的具体实施例仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池管理电路，其特征在于，所述电池管理电路包括电池组、熔断器、第一开关、第二开关、第三开关、预充电阻、电池管理单元、电池控制系统、电流源、后台监控系统和AC-DC转化器；所述电池组、电流源、熔断器、第一开关和第二开关之间串联连接；所述第三开关和所述预充电阻之间串联连接，并与所述第二开关并联；所述电池管理单元的输出端与所述电池控制系统的输入端相连接；所述电池控制系统分别与所述第一开关、第二开关和第三开关的控制端连接，且通过所述AC-DC转化器与市电相连；所述后台监控系统与所述电池控制系统连接。2.根据权利要求1所述的电池管理电路，其特征在于，所述电池控制系统包括电池组间均衡模块、第一自检模块和第一存储器；所述第一自检模块与所述第一存储器相连；其中，所述电池组间均衡模块对所述电池组进行组间电量均衡；所述第一自检模块对所述电池控制系统进行自动检测，并生成系统自检结果；所述第一存储器存储所述系统自检结果。3.根据权利要求2所述的电池管理电路，其特征在于，所述电池管理单元包括电池组内均衡模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈侠，雷明，
申请(专利权)人：北京捷莱特技术有限公司，
类型：新型
国别省市：