双向充电管理系统及其电池监管设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双向充电管理系统及其电池监管设备，该电池监管设备包括至少一个电池包管理单元，每个电池包对应一个电池包管理单元；电池包管理单元包括共模抑制电路、第一电源模块和第一控制模块，共模抑制电路与外接交流电源电连接；共模抑制电路包括若干个EMI电源滤波器，第一电源模块用于向第一控制模块供电；共模抑制电路用于在第一电源模块向第一控制模块供电过程中，阻断对应电路中形成的共模电流。本实用新型专利技术通过在电池监管设备中增设共模抑制电路，例如在交流电源入口增加隔离变压器、EMI电源滤波器等，以实现在第一电源模块向第一控制模块供电过程中，及时阻断对应电路中形成的共模电流，达到良好的共模抑制效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
双向充电管理系统及其电池监管设备
[0001]本申请要求申请日为2021/12/30的中国专利申请CN2021234491806的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。


[0002]本技术涉及电池管理
，特别涉及一种双向充电管理系统及其电池监管设备。

技术介绍

[0003]在电动汽车换电站中，对电池充电大部分采用和常规充电桩相同的方式进行，基于的拓扑结构为维也纳整流/PFC(功率因数校正)并结合单向隔离型DC/DC(直流转直流)，这种电路对前级变压器接地形式没有要求，对车和电网的适用性都很强；但是，该方式存在效率较低，结构复杂等缺点，同时受制于拓扑结构，这种方式只能实现功率的单向流动，也即可以通过电网向汽车电池进行充电，但是无法实现双向流动，或从电池向电网倒送电量。在该电路结构下，若要实现双向充电，除了要把前级维也纳整流改为双向PWM(脉冲宽度调制)整流之外，还需要将后端的DC/DC改为双向，而现有改进后的电路结构存在控器件数量大幅度上升，导致成本成倍增加等问题。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中充电系统存在要么无法双向充电、要么电路结构复杂、成本较高等缺陷，目的在于提供一种双向充电管理系统及其电池监管设备。
[0005]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本技术提供一种电池监管设备，所述电池监管设备应用在换电站或储能站中，所述电池监管设备包括至少一个电池包管理单元，每个电池包对应一个所述电池包管理单元；
[0007]所述电池包管理单元包括依次电连接的共模抑制电路、第一电源模块和第一控制模块，所述共模抑制电路与外接交流电源电连接；
[0008]其中，所述共模抑制电路包括若干个EMI电源滤波器(电磁干扰电源滤波器)；
[0009]所述第一电源模块用于向所述第一控制模块供电；
[0010]所述共模抑制电路用于在所述第一电源模块向所述第一控制模块供电过程中，阻断对应电路中形成的共模电流。
[0011]本方案中，通过在电池监管设备中增设共模抑制电路，例如在交流电源入口增加高共模抑制比的EMI电源滤波器，以实现在第一电源模块向第一控制模块供电过程中，及时阻断对应电路中形成的共模电流，达到良好的共模抑制效果，避免了共模电流对电路或其他器件造成干扰影响，使得在对每个电池包独立供电时，保证了对每个电池包控制管理的及时性、合理性和有效性。
[0012]较佳地，在所述共模抑制电路包括多个所述EMI电源滤波器时，多个所述EMI电源滤波器采用如下方式连接：
[0013]全部依次串联电连接、全部并联电连接、或一部分串联电连接且剩余部分并联电连接；其中，所述EMI电源滤波器的共模抑制比大于设定阈值。
[0014]本方案中，对于多个EMI电源滤波器可以全部串联、全部并联，或者部分串联部分并联，以满足不同的电路结构的设计需求。具体采用何种连接方式、多个EMI电源滤波器的具体数量均可以根据实际需求进行设计或调整；使得可以根据不同的实际需求进行灵活设计与调整，能够满足更高要求的电池管理场景。
[0015]较佳地，所述共模抑制电路还包括若干个隔离变压器，若干个所述隔离变压器和若干个所述EMI电源滤波器之间采用如下方式连接：
[0016]全部依次串联电连接、全部并联电连接、或一部分串联电连接且剩余部分并联电连接；其中，所述EMI电源滤波器的共模抑制比大于设定阈值。
[0017]本方案中，对于若干EMI电源滤波器和隔离变压器的共模抑制电路，可以全部串联、全部并联，或者部分串联部分并联，以满足不同的电路结构的设计需求；使得可以根据不同的实际需求进行灵活设计与调整，能够满足更高要求的电池管理场景。另外，在电路中同时考虑隔离变压器和EMI电源滤波器两种类别的滤波器，进一步地提高了对电路中形成的共模电流的抑制效果。
[0018]较佳地，所述第一控制模块包括充电控制器和BMS(电池管理系统)电池管理模块；
[0019]所述第一电源模块包括第一电源单元和第二电源单元；
[0020]所述第一电源单元与所述充电控制器电连接，所述第一电源单元用于向所述充电控制器提供第一设定直流电压；
[0021]所述第二电源单元与所述BMS电池管理模块电连接，所述第二电源单元用于向所述BMS电池管理模块提供第二设定直流电压。
[0022]对充电控制器和BMS电池管理模块分别设置对应的供电单元，实现对每个电池的独立供电的同时，满足充电控制器和BMS电池管理模块各自对应的设定直流电压的充电要求，且保证了充电的合理性和安全性。
[0023]较佳地，所述第一电源单元为第一整流器，所述第二电源单元为第二整流器；
[0024]所述共模抑制电路的输入端与所述外接交流电源电连接，所述共模抑制电路的输出端与所述第一整流器的输入端电连接，所述第一整流器用于将所述共模抑制电路输出的交流电压转换为所述第一设定直流电压，并采用所述第一设定直流电压向所述充电控制器供电；
[0025]所述第二整流器的输入端与所述共模抑制电路的输出端电连接，所述第二整流器用于将所述共模抑制电路输出的交流电压转换为所述第二设定直流电压，并采用所述第二设定直流电压向所述BMS电池管理模块供电。
[0026]本方案中，将共模抑制电路设置在直接与外接交流电源的主电路上，以实现在直流电压转换器向BMS电池管理模块供电过程中，采用共模抑制电路及时阻断该电路中形成的共模电流，达到及时抑制的效果。
[0027]较佳地，所述电池包管理单元还包括复位开关；
[0028]所述复位开关电连接在所述第二电源单元与所述BMS电池管理模块之间，且与所
述充电控制器电连接。
[0029]本方案中，该复位开关用于在设定条件下执行复位操作，如在发生异常情况时，及时复位以使得电路恢复至正常运行状态，以保证充电过程的稳定性。较佳地，所述电池包管理单元还包括第二共模抑制电路。
[0030]本技术还提供一种双向充电管理系统，所述双向充电管理系统包括上述的电池监管设备。
[0031]较佳地，所述双向充电管理系统还包括后台服务装置，以及分别与所述后台服务装置和所述电池监管设备通信连接的充电机。
[0032]本方案中，在双向充电管理系统中集成上述的电池监管设备，通过电池监管设备、充电机，以及设置有共模抑制回路的后台服务装置搭建该双向充电管理系统，保证在对电池包双向充电过程中对应电路中的共模电流的及时有效抑制，有效地提升了双向充电管理系统的整体运行性能与效率。
[0033]较佳地，所述后台服务装置中集成设置有共模抑制回路。
[0034]较佳地，所述共模抑制回路包括差分运放电路、磁隔离放大器、共模磁环或光耦隔离。
[0035]本方案中，在后台服务装置中设置共模抑制回路，以进一步地保证在对电池包双向充电过程中对应电路中的共模电流的抑制效果，有效地提升了双向充电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池监管设备，其特征在于，所述电池监管设备应用在换电站或储能站中，所述电池监管设备包括至少一个电池包管理单元，每个电池包对应一个所述电池包管理单元；所述电池包管理单元包括依次电连接的共模抑制电路、第一电源模块和第一控制模块，所述共模抑制电路与外接交流电源电连接；其中，所述共模抑制电路包括若干个EMI电源滤波器；所述第一电源模块用于向所述第一控制模块供电；所述共模抑制电路用于在所述第一电源模块向所述第一控制模块供电过程中，阻断对应电路中形成的共模电流。2.如权利要求1所述的电池监管设备，其特征在于，在所述共模抑制电路包括多个所述EMI电源滤波器时，多个所述EMI电源滤波器采用如下方式连接：全部依次串联电连接、全部并联电连接、或一部分串联电连接且剩余部分并联电连接；其中，所述EMI电源滤波器的共模抑制比大于设定阈值。3.如权利要求1所述的电池监管设备，其特征在于，所述共模抑制电路还包括若干个隔离变压器，若干个所述隔离变压器和若干个所述EMI电源滤波器之间采用如下方式连接：全部依次串联电连接、全部并联电连接、或一部分串联电连接且剩余部分并联电连接；其中，所述EMI电源滤波器的共模抑制比大于设定阈值。4.如权利要求1
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3中任一项所述的电池监管设备，其特征在于，所述第一控制模块包括充电控制器和BMS电池管理模块；所述第一电源模块包括第一电源单元和第二电源单元；所述第一电源单元与所述充电控制器电连接，所述第一电源单元用于向所述充电控制器提供第一设定直流电压；所述第二电源单元与所述BMS电池管理模块电连接，所述第二电源单元用于向所述BMS电池管理模块提供第二设定直流电压。5.如权利要求4所述的电池监管设备，其特征在于，所述第一电源单元为第一整流器，所述第二电源单元为第二整流器；所述共模抑制电路的输入端与所述外接交流电源电连接，所述共模抑制电路的输出端与所述第一整流器的输入端电连接，所述第一整流器用于将所述共模抑制电路输出的交流电压转换为所述第一设定直流电压，并采用所述第一设定直流电压向所述充电控制器供电；所述第二整流器的输入端与所述共模抑制电路的输出端电连接，所述第二整流器用于将所述共模抑制电路输出的交流电压转换为所述第二设定直流电压，并采用所述第二设定直流电压向所述BMS电池管理模块供电。6.如权利要求5所述的电池监管设备，其特征在于，所述电池包管理单元还包括复位开关；所述复位开关电连接在所述第二电源单元与所述BMS电池管理模块之间，且与所述充电控制器电连接。7.一种双向充电管理系统，其特征在于，所述双向充电管理系统包括权利要求1
‑
6中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳，张建平，
申请(专利权)人：奥动新能源汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：