【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池管理，尤其涉及一种融合双向逆变技术的电池管理系统及其控制方法。
技术介绍
1、在电动汽车、电动工具、储能设备等产品应用中，电池包和能量变换模组都是不可或缺的组成部分。而当前技术背景下，电池包和能量变换模组基本是独立的两个模组，独立运行。而单节电芯电压有限，在1.5-4.4v的范围，电池包为了匹配产品的高应用电压，例如电动汽车的200v-800v，需要将电芯或并联以后的电芯组串联起来以提高输出电压。这就提高了电池管理系统bms的管理难度，也埋伏了一些电池失效或其他异常的危险状况。例如200节电芯串联的640v电池组，输出总控制开关的电压应力就超出了多数半导体功率器件的耐压值，只有使用真空继电器，而真空继电器不仅体积大，也有机械触点粘连及寿命等问题。另一个难题是200节电芯中任何一节出现均衡都不能补救的容量衰减或者开路问题，整个电池组都表现出容量不足或者无容量的故障，等同于把电池的不良率升高了200倍，假定电芯出厂是万分之一的不良率，组成电池包就是百分之二的不良率，这也正是目前电池包故障率体现的最高频方式。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺陷，本申请提供了一种融合双向逆变技术的电池管理系统及其控制方法，通过将隔离直流双向能量变换技术融合到电池封装和电池管理系统中，实现电芯或电芯并联模组完全以并联方式参与电池包工作，还实现电芯与高压输出电气隔离，降低了电芯生产出厂的不良率和提高了电池管理系统的安全性。
2、为实现上述目的，本申请提供了一种融合双向逆变技术的
3、隔离双向变换器、高压侧直流母线、系统控制中心和隔离通讯模组。
4、其中，任意所述电池模组通过所述隔离双向直流变换器与高压侧直流母线的一侧连接，高压侧直流母线的另一侧与电池包对外接口的一端连接，电池包对外接口的另一端通过所述隔离通讯模组与系统控制中心的一端双向连接，系统控制中心的另一端与各个所述隔离双向直流变换器双向连接。
5、所述隔离双向变换器用于对电池包输出电压在预设阈值范围内进行调节，还用于将所述电池模组与高压侧直流母线进行电气隔离；其中，当任意所述电池模组出现故障时，通过所述隔离双向变换器对故障的电池模组执行故障离线保护模式。
6、在本申请中，任意所述隔离双向变换器至少包括主控单片机模块。
7、其中，所述主控单片机模块通过通讯接口与所述系统控制中心的另一端双向连接；其中，所述主控单片机模块用于检测各个电池模组的工作参数，并向所述系统控制中心汇报实时工作状态和执行系统控制中心的指令。
8、在本申请中，所述电池包对外接口设置为充放电同口模式。
9、在正常工作状态下，仅当所述电池包对外接口与外部设备或系统建立通讯连接后，才执行充电或放电动作；否则，所有隔离双向变换器都处于隔断和不工作状态。
10、在本申请中，在所述电池模组进入充电过程或者逆变放电过程中，由每个与所述电池模组连接的隔离双向变换器进行独立控制。
11、在本申请中，所述对电池包输出电压在预设阈值范围内进行调节具体为：
12、通过所述电池包对外接口检测是否存在所述外部设备或系统。
13、若存在，则至少获取外部设备或系统的电流和电压参数，并将所述电流和电压参数发送至所述系统控制中心，通过所述系统控制中心向各个隔离双向变换器下发输出指令，以将调节后的输出电压从所述电芯模组传递到所述高压侧直流母线；否则，继续检测是否存在所述外部设备或系统。
14、为实现上述目的，本申请还提供了一种融合双向逆变技术的电池管理系统的控制方法，所述方法包括：
15、当检测到电池包的对外接口与外接设备一连接，以及当前电池包的总电量低于预设阈值时，则启动充电模式。
16、当检测到电池包的对外接口与外接设备二连接，以及接收到外接设备二的供电需求时，则启动放电模式。
17、若当检测到电池包的对外接口仅处于连接状态时，所述系统控制中心根据高压侧直流母线上的电压值与预设特征电压值进行比较，并根据比较结果调控所述充电模式与放电模式的相互切换。
18、其中，所述充电模式包括充电模式一。
19、进一步地，所述充电模式一具体为：
20、若当所述电池包接收到外接设备一的查询参数的答复时，则至少获取外接设备一的电流和电压参数，并将所述电流和电压参数发送至所述系统控制中心，通过所述系统控制中心向各个隔离双向变换器下发分配充电量指令后，各个所述隔离双向变换器将高压侧直流母线的能量变换至低压侧的电池模组，以进行充电模式一的充电过程。
21、在本申请中，所述充电模式还包括充电模式二。
22、进一步地，所述充电模式二具体为：
23、若所述电池包在预设时间内未接收到外接设备一的查询参数的答复时，则当检测到高压侧直流母线的电压低于预设初始电压阈值时，根据实时监测到的高压侧直流母线电压降低情况，通过闭环控制算法分配各个隔离双向变换器的目标充电执行功率，以进行充电模式二的充电过程。
24、在本申请中，所述放电模式具体为：
25、同时检测外接设备二的供电需求量和电池包的总电量；所述系统控制中心根据所述外接设备二的供电需求量下发放电量指令到各个所述隔离双向变换器后，将放电能量从电池模组向所述高压侧直流母线传送，并通过所述电池包的对外接口向所述外接设备二供电，以完成放电模式的放电过程。
26、在本申请中，当所述高压侧直流母线上的电压值不低于所述预设特征电压值时，则经历设定时间内无法与外接设备建立通讯后，默认切换为充电模式。
27、当所述高压侧直流母线上的电压值低于所述预设特征电压值时，则经历另一设定时间内无法与外接设备建立通讯后，默认切换为放电模式。
28、与现有技术相比，本申请有益效果在于：
29、本申请提出的一种融合双向逆变技术的电池管理系统及其控制方法，以解决当前电池包和能量变换模组独立运行所带来的管理难题和安全隐患。该系统融合隔离直流双向能量变换技术，实现了电芯或电芯并联模组以并联方式参与电池包工作，并实现了电芯与高压输出的电气隔离，降低了电芯生产不良率和提高了安全性。通过融合双向逆变技术，实现了电池模组完全以并联方式参与电池包工作，降低了电池管理系统的管理难度。高压侧直流母线与电池模组通过隔离双向变换器进行电气隔离，降低了电池模组的不良率和提高了系统的安全性。隔离双向变换器在检测到电池模组故障时能够执行故障离线保护模式，提高了系统的可靠性。通过对外接口的通讯连接，实现了对充电和放电模式的灵活控制，根据外部需求实现可控的电能输出。通过比较高压侧直流母线上的电压与预设特征电压值，自动切换充电和放电模式，提高了系统的智能化和适应性。本申请提出的电池管理系统及其控制方法有效地解决了传统电池管理系统存在的问题，提高了系统的稳定性、安全性和管理效率。
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1.一种融合双向逆变技术的电池管理系统，包括多组由单节或多节并联的电芯组成的电池模组；其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，所述对电池包输出电压在预设阈值范围内进行调节，具体为：
6.一种根据权利要求1~5任一所述的融合双向逆变技术的电池管理系统的控制方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统的控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统的控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统的控制方法，其特征在于，所述放电模式，具体为：
10.根据权利要求9所述的一种融合双向逆变技术的电池管理
...【技术特征摘要】
1.一种融合双向逆变技术的电池管理系统，包括多组由单节或多节并联的电芯组成的电池模组；其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种融合双向逆变技术的电池管理系统，其特征在于，所述对电池包输出电压在预设阈值范围内进行调节，具体为：
...【专利技术属性】
技术研发人员：任素云，韦理斌，乐云，杨思齐，毛军，戴清明，
申请(专利权)人：惠州市蓝微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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