一种电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电池管理系统，包括：采集模块，用于采集电池组中单体电池的电压和温度参数信息，还包括：开关模块，用于旁路电池组中的单体电池；和与采集模块和开关模块电连接的控制模块，用于根据参数信息在电池组中有工作异常或过温的单体电池时，控制开关模块旁路对应的单体电池；其中，电池组中的各单体电池串联，且各单体电池均对应一个开关模块，以提高电池组的容量和效率。以提高电池组的容量和效率。以提高电池组的容量和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统


[0001]本技术涉及电池
，具体涉及一种电池管理系统。

技术介绍

[0002]在现有技术中，为了解决电池组中各单体电池间差异性的问题，往往会对各单体电池进行均衡，以提高电池组的容量和效率。
[0003]其中，均衡模块主要分为主动均衡和被动均衡两大类。
[0004]被动均衡，一般是采用电阻放热的方式将高容量电池“多出的电量”进行释放，从而达到均衡的目的，其电路简单可靠，成本较低，但是电池效率较低。
[0005]主动均衡，一般是在对应的单体电池的电量过高时，通过均衡模块对外释放电能，以将多余的电量转移至其他高容量的电池组，或者回充至自己所在的电池组；反之，在对应的单体电池的电量过低时，则可通过均衡模块使外部电源对其进行充电，外部电源可以是自己所在的电池组或其他电池组。
[0006]但是，由于在主动均衡下，当均衡模块对电池组中的工作异常的单体电池进行均衡时，单体电池还在工作，因此均衡电流会比较低，进而导致均衡的效率较低，影响电池组的容量和效率；此外，主动均衡相较于被动均衡成本更高，电路复杂，可靠性低。
[0007]综上，关于如何提高电池组容量和效率的问题仍有待进一步改进。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种电池管理系统，以提高电池组的容量和效率。
[0009]为达成上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0010]一种电池管理系统，包括：采集模块，用于采集电池组中单体电池的电压和温度参数信息，还包括：开关模块，用于旁路电池组中的单体电池；和与采集模块和开关模块电连接的控制模块，用于根据参数信息在电池组中有工作异常或过温的单体电池时，控制开关模块旁路对应的单体电池；其中，电池组中的各单体电池串联，且各单体电池均对应一个开关模块。
[0011]进一步地，开关模块包括切换开关、第一二极管和第二二极管；切换开关包括常闭端、常开端和公共端，其常闭端与所述电池组中单体电池的负极连接，其常开端经过反向连接的第一二极管与电池组中单体电池的正极连接，其公共端与电池组中下一级单体电池的正极连接或电池组中最低电压的单体电池的负极连接，并经过正向连接的第二二极管与电池组中单体电池的正极连接。
[0012]进一步地，开关模块还包括开关驱动电路；切换开关为继电器；切换开关驱动电路包括第一电阻、第二电阻、三极管、第三二极管和第一电容；三极管的发射极与工作电源连接，并通过所述第一电阻与其基极连接；第二电阻的一端与控制模块电连接，另一端与三极管的基极连接；三极管的集电极经过反向连接的所述第三二极管接地；第一电容和所述继
电器的线圈均与所述第三二极管管并联。
[0013]进一步地，控制模块还用于在处于充电状态下的电池组中有单体电池的最高电压和最低电压的差值大于第一阈值且最高电压大于第二阈值时，控制对应继电器由其常闭端切换至常开端，以旁路对应的单体电池。
[0014]进一步地，控制模块还用于在处于放电状态下的电池组中有单体电池的电压小于第三阈值时，控制对应的继电器由其常闭端切换至常开端，以旁路对应的单体电池。
[0015]进一步地，还包括均衡模块；均衡模块用于对电池组中的单体电池进行均衡，且各单体电池均对应一个均衡模块；控制模块还用于在电池组中有单体电池的最高电压和最低电压的差值大于第四阈值时开启均衡模块，小于第五阈值时关闭均衡模块。
[0016]进一步地，还包括通讯模块；通讯模块用于电信连接控制模块和上位机。
[0017]进一步地，控制模块还通过均衡模块依次对被旁路的单体电池进行核容，并通过通讯模块发送至上位机。
[0018]由上述对本技术的描述可知，相对于现有技术，本技术具有的如下有益效果：
[0019]1、通过设置开关模块，并通过控制模块根据参数信息在电池组中有工作异常或过温的单体电池时，控制开关模块旁路对应的单体电池的方式，使得电池组中有工作异常或过温的单体电池时，由电池组中其他单体电池组成的电池组仍能够正常工作，该设置有利于提高电池组的容量、效率以及安全性。
[0020]2、通过在开关模块中设置切换开关、第一二极管和第二二极管的方式，使得切换开关位于常闭端时，电池组中的各单体电池彼此串联正常工作，当切换开关位于常开端时，若电池组处于放电状态，电流从该单体电池同组的第二二极管流过，以旁路该单体电池，避免其影响由其他单体电池组成的电池组的正常工作，若电池组处于充电状态，电流从该单体电池同组的第一二极管流过，以旁路该单体电池，进而提供一种具体的实施方式提高电池组的容量、效率和安全性。
[0021]3、通过将切换开关设置成继电器，并提供切换开关驱动电路，以使得控制模块能够控制开关模块对工作异常的单体电池进行旁路切换，进而不影响由其他单体电池组成的电池组的工作，提高电池组的容量、效率以及安全性。
[0022]4、通过在处于充电状态下的电池组中有单体电池的最高电压和最低电压的差值大于第一阈值且最高电压大于第二阈值时，控制对应所述继电器由其常闭端切换至常开端，以旁路对应的单体电池的方式，避免了电池组在充电的过程中，由于单体电池间容量差异性的问题，导致某个单体电池过充，进而影响电池组的容量和效率。
[0023]5、通过在处于放电状态下的电池组中有单体电池的电压小于第三阈值时，控制对应的继电器由其常闭端切换至常开端，以旁路对应的单体电池的方式，避免了电池组在放电的过程中，由于单体电池间差异性的问题，导致某个单体电池过放，进而影响电池组的容量和效率。
[0024]6、通过对各单体电池均设置一个对应的均衡模块，并在电池组中有单体电池的最高电压和最低电压的差值大于第四阈值时开启均衡模块，小于第五阈值时关闭均衡模块，且将第四阈值设置成小于第一阈值的方式，提高电池组的容量和效率；实现该技术效果的原理如下：由于电池组在充电的过程中，充电电流往往比均衡模块的电流大；因此，当电池
组中有单体电池的最高电压和最低电压的差值偏高时，能够先通过均衡电流较小的均衡模块对单体电池进行均衡，以降低该单体电池的电压差值，只有当均衡模块达不到降低电压差值的速度时，才采用旁路的方式，切断充电电流，以达到电压平衡的效果。
[0025]7、通过设置在控制模块与上位机之间设置通讯模块，以使控制模块能够通过通讯模块将所采集到的电池参数信息发送至上位机，并通过人工的实时观测各单体电池的参数信息控制开关模块的切换。
[0026]8、通过设置控制模块对电池组中的单体电池进行核容，再将核容的参数信息发送至上位机的方式，以便于用户更加直观快速地了解电池组的健康状态。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，包括：采集模块，用于采集电池组中单体电池的电压和温度参数信息，其特征在于：还包括：开关模块，用于旁路电池组中的单体电池；和与所述采集模块和开关模块电连接的控制模块，用于根据所述参数信息在所述电池组中有工作异常或过温的单体电池时，控制所述开关模块旁路对应的单体电池；其中，所述电池组中的各单体电池串联，且各单体电池均对应一个所述的开关模块。2.如权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述开关模块包括切换开关、第一二极管和第二二极管；所述切换开关包括常闭端、常开端和公共端，其常闭端与所述电池组中单体电池的负极连接，其常开端经过反向连接的所述第一二极管与所述电池组中单体电池的正极连接，其公共端与所述电池组中下一级单体电池的正极连接或电池组中最低电压的单体电池的负极连接，并经过正向连接的所述第二二极管与所述电池组中单体电池的正极连接。3.如权利要求2所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述开关模块还包括开关驱动电路；所述切换开关为继电器；所述切换开关驱动电路包括第一电阻、第二电阻、三极管、第三二极管和第一电容；所述三极管的发射极与工作电源连接，并通过所述第一电阻与其基极连接；所述第二电阻的一端与所述控制模块电连接，另一端与所述三极管的基极连接；所述三极管的集电极经过反向...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宝仙，陈炜明，贺盾，孟超，
申请(专利权)人：厦门海泰新能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：