用于电池系统的充放电管理系统技术方案

本公开提供一种用于电池系统的充放电管理系统。该系统应用于无人车或者无人车，包括：在电池系统进行充电或者放电之前，控制单元通过电路激活所述电池系统内的每个电池组的电池管理单元，之后所述电池管理单元将每个所述电池组的电池序列号发送给所述控制单元；所述控制单元根据所述电池组的电池序列号以及预设的匹配规则，对所述电池组的电池序列号之间进行匹配，当相互串联的电池组的电池序列号之间匹配成功时，所述控制单元控制同一电池系统内的所述相互串联的电池组的继电器闭合，并控制所述同一电池系统内的所述相互串联的电池组同时充电或者同时放电。本公开保证了单体电池的一致性，降低电池系统的容量衰减速度，延长电池系统的使用寿命。长电池系统的使用寿命。长电池系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
用于电池系统的充放电管理系统


[0001]本公开涉及无人车
，尤其涉及一种用于电池系统的充放电管理系统。

技术介绍

[0002]无人车，也称无人驾驶车辆、自动驾驶车辆或轮式移动机器人，是融合环境感知、路径规划、状态识别和车辆控制等多元一体的集成化、智能化的技术产物，无人车的动力通常是由驱动电机提供，能量来源于锂电池。目前为了便于对电池系统进行更换，通常将重量较大的电池系统拆分成若干个小的电池组，使单组电池重量减少，从而达到人工独立拆卸和更换电池的目的。
[0003]但是，随着电池组数量的增加，对多个电池组的充放电管理造成了困难，由于将电池系统拆分成多个电池组后，在对多个电池组进行充放电时，需要保证每个电池系统内的多个电池组同时充电或者同时放电，否则会影响单体电池的一致性，比如影响单体电池的电压、温度、内阻等，如果无法保证单体电池的一致性，将对电池系统的放电容量和使用寿命产生很大影响。目前现有的电池管理系统无法有效保证单体电池的一致性，导致单体电池的一致性差，加快电池系统的容量衰减，电池系统的使用寿命降低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施例提供了一种用于电池系统的充放电管理系统，以解决现有技术存在的单体电池的一致性差，电池系统的容量衰减加快，电池系统的使用寿命降低的问题。
[0005]本公开实施例提供了一种用于电池系统的充放电管理系统，包括：至少一个电池系统和控制单元，每个电池系统内包含至少两个相互串联的电池组，每个电池组内包含电池管理单元和继电器，控制单元用于对电池系统进行充电控制或者放电控制；在电池系统进行充电或者放电之前，控制单元通过电路激活电池系统内的每个电池组的电池管理单元，之后电池管理单元将每个电池组的电池序列号发送给控制单元；控制单元用于根据电池组的电池序列号以及预设的匹配规则，对电池组的电池序列号之间进行匹配，当相互串联的电池组的电池序列号之间匹配成功时，控制单元控制同一电池系统内的相互串联的电池组的继电器闭合，并控制同一电池系统内的相互串联的电池组同时充电或者同时放电。
[0006]本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0007]通过至少一个电池系统和控制单元，每个电池系统内包含至少两个相互串联的电池组，每个电池组内包含电池管理单元和继电器，控制单元用于对电池系统进行充电控制或者放电控制；在电池系统进行充电或者放电之前，控制单元通过电路激活电池系统内的每个电池组的电池管理单元，之后电池管理单元将每个电池组的电池序列号发送给控制单元；控制单元用于根据电池组的电池序列号以及预设的匹配规则，对电池组的电池序列号之间进行匹配，当相互串联的电池组的电池序列号之间匹配成功时，控制单元控制同一电池系统内的相互串联的电池组的继电器闭合，并控制同一电池系统内的相互串联的电池组
同时充电或者同时放电。本公开通过对电池组的电池序列号进行匹配，只有当匹配成功时，控制同一电池系统内的电池组同时充电或者同时放电，从而有效保证了单体电池的一致性，降低电池系统的容量衰减速度，延长电池系统的使用寿命。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
[0009]图1是本公开实施例在实际场景中涉及的用于电池系统的充放电管理系统的整体结构示意图；
[0010]图2是本公开实施例提供的用于电池系统的充放电管理方法的流程示意图；
[0011]图3是本公开实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
[0012]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本公开实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本公开的描述。
[0013]随着自动驾驶技术和新能源汽车技术的发展，无人车技术越发成熟，无人车的应用场景和使用范围也逐渐扩大，例如以应用场景对无人车进行划分，包括但不限于无人配送车、无人零售车、无人清扫车、无人巡逻车等等，无人车也可以称为自动驾驶车辆或者无人驾驶车辆。
[0014]自动驾驶通常以新能源汽车为载体，因此无人车的动力通常是由驱动电机提供，能量来源于电池系统中的锂电池。目前受充电桩的限制，无人车可以采用车载充电的方式，车载充电是指通过充电桩或车载充电机对装在车上的锂电池进行充电，它需要外界的充电桩提供电源并且无人车停放在固定地点进行充电，因此无人车的车载充电也非常不便，同时车载充电时间较长，影响运营时间。除了车载充电的方式，换电是另一种解决无人车能量供应的重要方式之一，换电是指从一个电池组(或电池系统)切换到另一个电池组(或电池系统)的过程，换电之前需要先将电池单独进行充电，将充满电后的电池组替换无人车上电量耗尽的电池组，换电过程即电池系统的切换过程。
[0015]在对无人车内的电池系统进行切换时，通常需要先将无人车下电，再利用人工换电的方式，将无人车内电量不足的电池系统更换为电量充足的电池系统，但是由于一个完整电池系统的重量比较大，因此需要借助机械设备，并在固定场地进行换电。为了便于人工对电池系统进行更换，通过将一个重量较大的完整电池系统拆分成若干个小的电池组，使单个电池组的重量减少，从而达到人工独立拆卸和更换电池的目的。
[0016]但是小的电池组的电量往往比较低，为了提高无人车的电量上限，需要增加电池组的数量，然而随着电池组数量的增加，在对电池系统进行充放电时，需要对多电池组的充放电过程进行管理，以避免多模块串联电池使用不规范(比如不同时充放电)而对电池系统
造成损害。需要说明的是，无人车在上电启动、车载充电以及将电池系统拆卸进行非车载充电的过程中，均可能涉及电池系统的充放电过程，因此，本公开实施例的充放电管理系统不限于哪一场景下的电池系统的充放电过程，当然也不限于无人车的电池系统，只要涉及对包含多个电池组的电池系统进行充放电操作，就可以应用本公开技术方案进行充放电的管理。
[0017]以无人车的非车载充电过程为例，假设某一电池系统所用电池的电芯容量为3.2Ah，电压平台为3.6V时，需要设计一个电压平台为72V、电量为12.9kWh 的电池系统，一般将该电池系统设计为整包20串56并的电池系统，按照最高能量密度200Wh/kg进行计算，该电池系统的重量将达到65kg。因此，为了便于人工对电池系统进行拆卸，将拆卸下来的电量不足的电池系统移动到非车载充电环境下，利用非车载充电机对电池系统进行充电。本公开实施例将上述完整的大电池系统拆分为4个小的电池组，其中每2个电池组串联组成一套电池系统，例如每个无人车上可以装有4个电池组，共形成两套并联电池系统，即电池系统甲和电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电池系统的充放电管理系统，其特征在于，包括：至少一个电池系统和控制单元，每个所述电池系统内包含至少两个相互串联的电池组，每个所述电池组内包含电池管理单元和继电器，所述控制单元用于对所述电池系统进行充电控制或者放电控制；在所述电池系统进行充电或者放电之前，所述控制单元通过电路激活所述电池系统内的每个所述电池组的电池管理单元，之后所述电池管理单元将每个所述电池组的电池序列号发送给所述控制单元；所述控制单元用于根据所述电池组的电池序列号以及预设的匹配规则，对所述电池组的电池序列号之间进行匹配，当相互串联的电池组的电池序列号之间匹配成功时，所述控制单元控制同一电池系统内的所述相互串联的电池组的继电器闭合，并控制所述同一电池系统内的所述相互串联的电池组同时充电或者同时放电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池系统之间具有并联关系，所述电池管理单元还用于接收所述控制单元通过CAN总线发送的闭合信号，并根据所述闭合信号控制所述继电器闭合，当所述继电器闭合时，所述电池系统开启。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述电池系统进行充电或者放电之前，所述控制单元还用于从所述电池管理单元获取每个所述电池组的状态信息和电量信息，并根据所述电池组的状态信息和电量信息，对每个所述电池系统的故障情况和剩余电量进行判断，所述控制单元用于根据判断结果从所述至少一个电池系统中选择一个或多个用于同时充电或同时放电的电池系统。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元通过分别与所述电池系统内的每个所述电池组的电池管理单元连接的激活电路，将激活信号发送给每个所述电池组的电池管理单元，利用所述激活信号控制所述电池管理单元唤醒，之后所述电池管理单元通过与所述控制单元连接的CAN总线，将所述电池组的电池序列号发送给所述控制单元，其中，每个所述电池组具有唯一的电池序列号。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当电池系统的数量为多个时，所述控制单元还用于根据所述电池管理单元发送所述电池组的电池序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏张勇，
申请(专利权)人：新石器慧通北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：