一种电池自修复均衡系统技术方案

本发明专利技术公开的属于动力、储能电池管理系统技术领域，具体为一种电池自修复均衡系统，能够充分盘活存量资产，自修复装置可以标配在汽车4s店，作为电动汽车日常维护的重要设备，具体使用中可以和自修复外挂快速链接，采集信号，上传中心数据库，即时了解每个车辆电池健康状况。可有效维护现有的社会车辆，提高车辆利用率，盘活存量传统电动交通工具资产；提升维修能力，新能源汽车的维护能力是技术难点，标准化维护及自维护系统，使用简单，加以培训可以掌握，有效解决各4s店对新能源汽车的维护能力；引入并储换电运营模式，通过后装市场的维修，逐步引入“多通道并行管理”模式下的电池系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
一种电池自修复均衡系统


[0001]本专利技术涉及动力、储能电池管理系统
，具体为一种电池自修复均衡系统。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的发展，在国家补贴的大力支持下，5年来我国电动汽车总量已突破150万辆。然而，包括安全、电池衰减、里程恐慌等许多行业痛点日趋明显。除了百姓关心的安全问题外，电池的衰减问题更是制约行业发展的重要因素。调查显示，我国很多城市交通投资集团是新能源的最早推广者，主要是大量的新能源大巴、公交车等。经过几年运营，电池衰减十分严重，大量车辆里程不足新车一半，包括山东、江苏、河南等省的新能源大巴停运超过3000辆，这是一个巨大的浪费。
[0003]电池衰减的问题涉及到多方面因素，包括温度变化、电流变化、材料晶格变化等，机理十分复杂，但其宏观特征主要表现在每个串联组的电压不一致性上。传统的电池管理均采用单通道一体化管理模式。该技术路线最大的缺陷在于：
[0004]A、过分依赖软件管理通过上传信号执行异常处理，实际上是“监而不控”；
[0005]B、必须外接电源为BMS供电，会出现异常“动力消失”隐患；
[0006]C、必须依赖热管理保证安全和电池一致性，最多延缓衰减，不能解决问题；
[0007]D、只能“一机一电”设计，设计资源浪费严重。
[0008]因此，研发一种电池自修复均衡系统，用于解决上述至少一种技术问题成为一种必需。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了如下技术方案：
[0010]一种电池自修复均衡系统，其包括：
[0011]电池管理系统，所述电池管理系统用于连接和管理电池模组的功能；
[0012]外置式动态均衡器，所述外挂设备包括耗散器、电源、开关、采样信号模块、RP结构和并储辅助通道，所述耗散器上的多个端口的一端均连接有电源的阴极，所述耗散器上的多个端口的另一端均连接有开关，所述电源的阳极连接有开关，两个所述开关串行连接有采样信号模块，多个所述RP结构的一端分别连接有多个电源，且多个所述RP结构与多个电源的连接处末端连接有并联辅助通道，多个所述RP结构均连接有电池管理系统。
[0013]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述电池管理系统包括电池组、安全栓、电池管理单元、预充电继电器、外部快充继电器、常规充电继电器、主继电器、快速充电模块和常规充电模块。
[0014]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述电池组的多个电池之间连接有安全栓。
[0015]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述电池组的多个电池均连接有电池管理单元。
[0016]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述电池组的一端通过预充电继电器连接有正极。
[0017]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述电池组的另一端通过主继电器连接有负极。
[0018]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述电池组的两端均通过外部快充继电器连接有快速充电模块。
[0019]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述电池组的两端均通过常规充电继电器连接有常规充电模块。
[0020]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述RP结构是一种专用的信号/均衡共用微通路，和传统信号线共有微通道，兼顾局部补电、均衡充电，可以有效的依托均衡电流来平衡主电池的一致性，同时接受传统BMS管理，修复器采用存硬件集成电路管控，过程中不依赖外供电源进行工作，而是直接应用电池本身能量工作，可以保持电池均衡处于常态工作状态，即时停车入库，完全断开辅助供电，修复工作不会停止，直到电池完全一致为止，次项是典型的“向时间要空间”理念，利用一切可利用的时间进行不间断修复。
[0021]作为本专利技术所述的电池自修复均衡系统的一种优选方案，其中：所述常规充电模块的充电过程，按照以下公式处理获得收敛时间T1/ε1和充电时间T2/ε2，建立以下同时充电时间函数：
[0022][0023][0024][0025]其中，T1,T2分别表示收敛时间和充电时间，xi(k)和xj(k)表示锂电池组的第i节单体电池k时刻的荷电状态的值，ε1和ε2分别表示收敛过程和充电过程的截止误差，T表示采样时间，τ表示时间变量，i、j表示锂电池组中的单体电池的序数，χd表示单体电池的SOC的期望值列向量。
[0026]与现有技术相比本专利技术上述技术方案的技术优点如下：
[0027]A、设立辅助通道
[0028]辅助通道可以有效分解高压，不仅让原保护开关更安全有效，而且可增加续航电量；利用电压钳制，约束原电池尽量减缓保护的触发，整系统安全性得以提高。
[0029]B、外设动态均衡修复系统
[0030]动态均衡系统依托辅助电池通道进行“动态均衡”，通过耗散结构平衡电池的一致性能量，保证电池系统的一致性，让传统管理模式下的电池“满血复活”，并提升2倍的寿命；
[0031]C、通过RP结构进行并储
[0032]RP结构是一种专用的信号/均衡共用微通路，和传统信号线共有微通道，兼顾局部补电、均衡充电，可以有效的依托均衡电流来平衡主电池的一致性，同时接受传统BMS管理；
[0033]该电池自修复均衡系统，能够充分盘活存量资产，自修复装置可以标配在汽车4s店，作为电动汽车日常维护的重要设备，具体使用中可以和自修复外挂快速链接，采集信
号，上传中心数据库，即时了解每个车辆电池健康状况。可有效维护现有的社会车辆，提高车辆利用率，盘活存量传统电动交通工具资产；提升维修能力，新能源汽车的维护能力是技术难点，标准化维护及自维护系统，使用简单，加以培训可以掌握，有效解决各4s店对新能源汽车的维护能力；引入并储换电运营模式，通过后装市场的维修，逐步引入“多通道并行管理”模式下的电池系统。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本专利技术进行详细说明，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方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。其中：
[0035]图1为本专利技术的拓扑结构图；
[0036]图2为本专利技术的动态均衡器自修复拓扑图。
[0037]附图说明：100电池管理系统、110电池组、120安全栓、130电池管理单元、140预充电继电器、150外部快充继电器、160常规充电继电器、170主继电器、180快速充电模块、190常规充电模块、200外置式动态均衡器、210耗散器、220电源、230开关、240采样信号模块、250RP结构、260并储辅助通道。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池自修复均衡系统，其特征在于，包括：电池管理系统(100)，所述电池管理系统(100)用于连接和管理电池模组的功能；外置式动态均衡器(200)，所述外挂设备包括耗散器(210)、电源(220)、开关(230)、采样信号模块(240)、RP结构(250)和并储辅助通道(260)，所述耗散器(210)上的多个端口的一端均连接有电源(220)的阴极，所述耗散器(210)上的多个端口的另一端均连接有开关(230)，所述电源(220)的阳极连接有开关(230)，两个所述开关(230)串行连接有采样信号模块(240)，多个所述RP结构(250)的一端分别连接有多个电源(220)，且多个所述RP结构(250)与多个电源(220)的连接处末端连接有并联辅助通道，多个所述RP结构(250)均连接有电池管理系统(100)。2.根据权利要求1所述的一种电池自修复均衡系统，其特征在于，所述电池管理系统(100)包括电池组(110)、安全栓(120)、电池管理单元(130)、预充电继电器(140)、外部快充继电器(150)、常规充电继电器(160)、主继电器(170)、快速充电模块(180)和常规充电模块(190)。3.根据权利要求2所述的一种电池自修复均衡系统，其特征在于，所述电池组(110)的多个电池之间连接有安全栓(120)。4.根据权利要求2所述的一种电池自修复均衡系统，其特征在于，所述电池组(110)的多个电池均连接有电池管理单元(130)。5.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊朝晖，杨明贺，王永文，苏林，沈斌，
申请(专利权)人：常州智戌新能源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：