一种混联电池管理系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及电池管理系统技术领域，尤其涉及一种混联电池管理系统，包括供电单元，所述供电单元包括电池管理单元、充放电单元、以及电池模块，所述电池模块包括串联的至少两个可充电电池，所述充放电单元连接电池模块，充放电单元受控于电池管理单元，所述电池管理单元连接电池模块，本方案可串联不同类型的电芯组成供电模块，使单体电压不同的供电模块在并联之后不会出现压差较大导致电池损坏的问题。之后不会出现压差较大导致电池损坏的问题。之后不会出现压差较大导致电池损坏的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种混联电池管理系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及电池管理系统
，尤其涉及一种混联电池管理系统及控制方法。

技术介绍

[0002]电池管理系统俗称电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个供电模块，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，目前现有的电池管理系统可搭配多组并联的供电模块组成供电系统，但使用的供电模块多为同一类型的电芯，当使用不同电芯串联组成一个供电模块时，不同电芯的单体电压会造成并联后的供电模块之间出现较大的压差，由于电池内阻几乎为零，当压差较大时，供电模块并联时就会造成短路导致电池内部出现损坏。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决供电模块并联后出现压差较大导致电池损坏的问题，提供一种混联电池管理系统及控制方法。
[0004]一种混联电池管理系统，包括供电单元，所述供电单元包括电池管理单元、充放电单元、以及电池模块，所述电池模块包括串联的至少两个可充电电池，所述充放电单元连接电池模块，充放电单元受控于电池管理单元，所述电池管理单元连接电池模块。
[0005]进一步的，所述充放电单元与电池模块串联，充放电单元并联可控开关，所述可控开关受控于电池管理单元。
[0006]进一步的，所述供电单元还包括电流传感器，所述电流传感器用于检测电池模块的输出电流和/或充电电流，所述电流传感器连接电池管理单元。
[0007]进一步的，所述电池模块通过CAN总线连接电池管理单元的高速CAN信号输入端，所述充放电单元的通过CAN总线连接电池管理单元的低速CAN信号输入端。
[0008]进一步的，所述充放电单元包括充电支路、放电支路，所述充电支路设有充电开关，所述放电支路中设有放电开关，所述充电开关、放电开关均受控于电池管理单元，充电支路、放电支路均连接预充电阻，充电开关、放电开关分别正向串联有二极管。
[0009]进一步的，所述可充电电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池或铅酸电池，所述可控开关、放电开关和充电开关包括但不限于继电器、三极管、IGBT或MOS管。
[0010]进一步的，包括并联的至少两个供电单元。
[0011]一种混联电池管理系统的控制方法，所述控制方法适用于上述电池管理系统，包括以下步骤：S1、至少两组供电单元并联时分别通过CAN通信采集对方供电单元中电池模块的数据；S2、电池管理单元根据供电单元中电池模块的数据判断供电单元并联后的电池模块处于充电状态还是放电状态；
S3、电池管理单元控制CAN总线开关断开停止数据采集，并控制充放电单元的开关闭合，使放电状态的电池模块向充电状态的电池模块进行充电；S4、电池管理单元控制充放电单元的开关断开停止电池模块之间的充放电，并控制CAN总线开关闭合再次采集对方供电单元中电池模块的数据；S5、重复步骤S2
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S4，直到至少两组电池模块之间的总电压小于5V，分支电流大于5A时，电池管理单元控制开关闭合，使充放电单元短路，完成多组电池模块之间的充放电管理。
[0012]进一步的，所述步骤S1具体包括：供电单元相互并联后，每组电池单元的电池管理单元通过连接在电池模块正极和负极上的CAN总线进行数据交换，在数据交换过程中每根CAN总线的导通由电池管理单元侧的CAN总线开关进行控制。
[0013]进一步的，所述步骤S3具体包括：可控开关断开，每组电池单元的电池管理单元接收到其他电池单元中电池模块的数据后，电池管理单元控制CAN总线开关断开的同时控制充放电单元的开关闭合，所述的数据包括电池模块的电压即供电单元中电池模块的最高单体电压和最低单体电压、供电单元并联后的总电压及每组供电单元的电流；当供电模块中电池模块的最低单体电压大于最低预设电压、最高单体电压小于最高预设电压且电流小于第一预设电流时，充放电单元的放电开关和充电开关均闭合，并联的供电单元均正常工作，由高电压的供电单元向低电压的供电单元进行充电；当1组供电单元中电池模块的最低单体电压小于最低预设电压且最高单体电压小于最高预设电压时，充放电单元的放电开关断开，充电开关闭合，仅允许该组供电单元进行充电；当1组供电单元中电池模块的最高单体电压大于最高预设电压且最低单体电压大于最低预设电压时，充放电单元的放电开关闭合，充电开关断开，仅允许该组供电单元进行放电；当每组供电单元中电池模块的最低单体电压大于最低预设电压、最高单体电压小于最高预设电压且电流小于第二预设电流时，多组并联的供电单元的总电压处于平衡，完成充放电。
[0014]进一步的，所述步骤S4具体包括：所述步骤S3的充放电过程持续1S
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2S后，每组供电单元的电池管理单元控制CAN总线开关闭合的同时控制充放电单元的开关断开，每组供电单元的电池管理单元通过CAN通信交换对方供电单元中电池模块的最高单体电压和最低单体电压、供电单元并联后的总电压及每组供电单元的电流。
[0015]进一步的，所述步骤S5具体包括：供电单元通过电池管理单元判断步骤S4中采集到的电池模块数据，当至少两组供电单元并联后的总电压小于5V且至少两组供电单元的电流大于5A时，每组供电单元的电池管理单元控制可控开关闭合，使每组供电单元相互并联，并联后的供电单元总电压一致，同时并联的供电单元停止相互充放电。
[0016]专利技术的有益效果：（1）本专利技术提出的一种混联电池管理系统可串联不同类型的电芯组成供电模块，
使单体电压不同的供电模块在并联之后不会出现压差较大导致电池损坏的问题；（2）本专利技术提出的一种混联电池管理系统可任意增加或者减少供电模块，降低整体电池管理系统替换供电模块的成本，提高电池的使用效率；（3）本专利技术提出的一种混联电池管理系统的控制方法通过CAN通信以及BCU配合对并联前的多组供电模块进行内部的电压调节，确保每组供电模块之间不存在压差后进行供电模块的并联，提高电池管理系统的安全性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术提出的一种混联电池管理系统的系统框图；图2为本专利技术提出的一种混联电池管理系统的充放电单元原理图；图3为本专利技术提出的一种混联电池管理系统的控制方法流程图；图4为本专利技术为本专利技术提出的一种混联电池管理系统的终端设备结构示意图；图5为本专利技术提出的一种混联电池管理系统的计算机可读存储介质结构示意图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0020]实施例1参考图1
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图2，本专利技术提出一种混联电池管理系统，包括供电单元，所述供电单元包括电池管理单元、充放电单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混联电池管理系统，其特征在于，包括供电单元，所述供电单元包括电池管理单元、充放电单元、以及电池模块，所述电池模块包括串联的至少两个可充电电池，所述充放电单元连接电池模块，充放电单元受控于电池管理单元，所述电池管理单元连接电池模块。2.根据权利要求1所述的一种混联电池管理系统，其特征在于，所述充放电单元与电池模块串联，充放电单元并联可控开关，所述可控开关受控于电池管理单元。3.根据权利要求1或2所述的一种混联电池管理系统，其特征在于，所述供电单元还包括电流传感器，所述电流传感器用于检测电池模块的输出电流和/或充电电流，所述电流传感器连接电池管理单元。4.根据权利要求3所述的一种混联电池管理系统，其特征在于，所述电池模块通过CAN总线连接电池管理单元的CAN信号输入端，所述CAN总线与电池模块正负极的连接线为同一根线。5.根据权利要求2所述的一种混联电池管理系统，其特征在于，所述充放电单元包括充电支路、放电支路，所述充电支路设有充电开关，所述放电支路中设有放电开关，所述充电开关、放电开关均受控于电池管理单元，充电支路、放电支路均连接预充电阻，充电开关、放电开关分别正向串联有二极管。6.根据权利要求5所述的一种混联电池管理系统，其特征在于，所述可充电电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池或铅酸电池，所述可控开关、放电开关和充电开关包括但不限于继电器、三极管、IGBT或MOS管。7.根据权利要求3所述的一种混联电池管理系统，其特征在于，包括并联的至少两个供电单元，所述供电单元充放电同口。8.一种混联电池管理系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法适用于如根据权利要求7所述的电池管理系统，包括以下步骤：S1、至少两组供电单元并联时分别通过CAN通信采集对方供电单元中电池模块的数据；S2、电池管理单元根据供电单元中电池模块的数据判断供电单元并联后的电池模块处于充电状态还是放电状态；S3、电池管理单元控制CAN总线开关断开停止数据采集，并控制充放电单元的开关闭合，使放电状态的电池模块向充电状态的电池模块进行充电；S4、电池管理单元控制充放电单元的开关断开停止电池模块之间的充放电，并控制CAN总线开关闭合再次采集对方供电单元中电池模块的数据；S5、重复步骤S2
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S4，直到至少两组电池模块之间的总电压小于5V，分支电流大于5A时，电池管理单元控制开关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：向俊侨，周攀，
申请(专利权)人：四川芯力量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：