一种电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电池管理系统，包括主控制器单元，高压DC模块串联双控开关一，双控开关一串联接入快速充电接口，电池故障诊断模块串联人机界面，专家模块串联专家体统，电流鉴别模块串联电流表，电流表串联接入快速充电接口，电压鉴别串联电压表，电压表串联接入快速充电接口，通讯总线串联电池参数模块；I/O模块一与I/O模块二和双控开关二串联、I/O模块三与I/O模块四串联后并联接入快速充电接口的两极；所述电池一、电池二、电池n串联后接入快速充电接口的两级。本实用新型专利技术所述的一种电池管理系统的有益效果是：本系统结构简单，线路连接方便，系统整体较稳定，检修维护方便，应用广泛。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油电混合动力机车用电池管理系统。
技术介绍
现有的电池管理系统在动力电池提供动力的电动和混合动力牵引系统中，通常以多只动力电池组串联组成的电池组形式出现。在油电混合动力内燃机车系统中，为了获得匹配的直流电压，动力电池组的串联只数达到数百只，此时动力电池组的充放电模型是一个复杂、多变、分布参数的不确定系统，而且系统不稳定，也不便于检修。现有的电池管理系统已经无法满足油电混合动力内燃机车的需要了，为了在保证电池安全和使用寿命的前提下，充分利用动力电池的能力，基于大量的实验数据和样车运行数据，在现有的基础上专利技术了一种用于油电混合动力内燃机车用电池管理系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电池管理系统，以克服上述所述的缺陷。本技术所述的一种电池管理系统是通过以下技术方案来实现一种电池管理系统，包括主控制器单元，所述主控制器单元上并联有高压DC模块、通讯总线、电压鉴别模块、电池故障诊断模块、专家模块、历史记录模块和电流鉴别模块，所述的高压DC模块串联双控开关一，双控开关一串联接入快速充电接口，电池故障诊断模块串联人机界面，专家模块串联专家体统，电流鉴别模块串联电流表，电流表串联接入快速充电接口，电压鉴别串联电压表，电压表串联接入快速充电接口，通讯总线串联电池参数模块；1/0模块一与I/O模块二和双控开关二串联、I/O模块三与I/O模块四串联后并联接入快速充电接口的两极；所述电池一、电池二、电池η串联后接入快速充电接口的两级。所述电池上设有正负两级；电池参数模块并联有电池监控参数模块一、均衡充电控制模块一、电池参数监控η和均衡充电控制模块η，电池监控参数模块一和均衡充电控制模块一为一组、串联后接入电池一的一级，电池监控参数模块η和均衡充电控制模块η为一组、串联后接入电池η的另一级，重复η组，η > I。本技术所述的一种电池管理系统的有益效果是本电池管理系统结构简单，线路连接方便，系统整体较稳定，检修维护方便，应用广泛。附图说明下面根据附图对本技术作进一步详细说明。图I是本技术一种电池管理系统电路原理框图。图中标注对应的名称为I、I/O模块三；2、高压DC模块；3、通讯总线；4、电池监控参数模块一 ；5、均衡充电控制模块一 ；6、电池一 ；7、快速充电接口 ；8、电池二 ；9、电池η ;10、电池参数监控η ;11、均衡充电控制模块η ; 12、电池参数模块；13、电压表；14、电压鉴别模块；15、电流表；16、电流鉴别模块；17、历史记录模块；18、专家体统；19、人机界面；20、专家模块；21、电池故障诊断模块；22、主控制器单元；23、I/O模块四；24、I/O模块二 ；25、I/O模块一 ；26、双控开关一；27、双控开关二。具体实施方式如图I所示，本技术实施例所述的一种电池管理系统，包括主控制器单元22，所述主控制器单元22上并联有高压DC模块2、通讯总线3、电压鉴别模块14、电池故障诊断模块21、专家模块20、历史记录模块17和电流鉴别模块16，所述的高压DC模块2串联双控开关一 26，双控开关一 26串联接入快速充电接口 7，电池故障诊断模块21串联人机界面19，专家模块20串联专家体统18，电流鉴别模块16串联电流表15，电流表15串联接入快速充电接口 7，电压鉴别14串联电压表13，电压表13串联接入快速充电接口 7，通讯总线3串联电池参数模块12 ；1/0模块一 25与I/O模块二 24和双控开关二 27串联、I/O模块三I与I/O模块四23串联后并联接入快速充电接口 7的两极；所述电池一 6、电池二 8、电池n9串联后接入快速充电接口 7的两级。所述电池上设有正负两级；电池参数模块12并联有电池监控参数模块一 4、均衡充电控制模块一 5、电池参数监控nlO和均衡充电控制模块nil,电池监控参数模块一 4和均衡充电控制模块一 5为一组、串联后接入电池一 6的一级，电池监控参数模块nlO和均衡充电控制模块nil为一组、串联后接入电池n9的另一级，重复η组，η彡I。本电池管理系统包括电池参数模块12、电池监控参数模块一 4、均衡充电控制模块一 5和电池组；电池检测模块包括电池参数监控模块和均衡充电控制模块模块。主控制模块22的功能就是用能延长电池寿命的充电方法对电池进行充电，采用正负脉冲充电技术，能增加VRLA电池的充放电次数，延长电池的使用寿命。电池管理系统采取总线的分散数据采集和集中数据处理的结构，通过分散在各电池单元的电池管理模块，就近完成对电池当前各种状态，包括当前电池的电压、电流、温度等参数的监测；再通过双向数据线与中央控制器通讯，由中央控制器进行电池组SOC的计算、电池故障诊断、充电控制、电池温度控制等数据处理和电池组控制，该控制模式灵活、参数精确度高、布线少。电池充、放电保护系统和温度管理系统是电池智能管理系统所必须的组成部分。在单体电池发生故障的时候，保护系统应该迅速将该电池从电池组中切除。单体电池的过充电、过放电、长期欠充电、过温短路对电池的寿命有很大的影响，故应有一套均衡管理系统来保证在充放电过程中所有单体电池不过充电、不过放电、不欠充电和不过温。电池组参数测量模块及参数采集监视模块包括对单体电池电压、内阻、温度等信息的采集以及根据这些参数来判断电池的状态。通信系统则包括管理系统内部模块之间的相互通信以及管理系统和上位机的通讯。充电保护模块采用高频开关电源技术多段脉冲充电，主控制模块22实时调整电电压和电流进行充电。一般充电策略如下保护性充电当主控制模块22检测到电池组中有一个或多个单体电池的电压低于电池最低保护电压，充电机以一般低充电电流和电压进行保护性充电，此时电池组中所有单体电池电压渐渐上升，当所有电池电压到达或高于电池最低保护电压，充电进入恒流充电。恒流充电以一般高充电电流进行恒流充电，此时电池组中所有单体电池电压较快上升，当其中任一单体电池最高电压到达某一预设电压，充电进入均衡充电。均衡充电严格监控每一单体电池电压，实时调节总充电电流和电压，减缓电压已到达预设电压范围的单体电池的充电速度，加快未到达预设电压范围的单体电池的充电速度，使所有单体电池电压先后到达某一预设电压范围，最后所有电池均到达这一预设电压范围，均衡充电完成，充电进入涓流充电。均衡电池电压，通过电压均衡充电控制模块系统来达到对电池的长期保养，延长电池组的使用寿命。对铅酸电池具有防止电池硫化，并对硫化有一定的修复功能。每个模块分散并联安装在每节电池上，实现长期在线动态均衡，利用开关电源技术，以能量转移方式将高电压电池的电量转移到低电压电池，电量转移是双向并行进行，即任何一节高电压电池的电量，都可以同时并行转移到任何一节低电压电池，从而达到电池电压均衡。模块工作,一边检测其所连接的电池电压,一边通过均衡线检测其他电池电压,得出电池组平均电压，将电池电压和电池组平均电压比较，如果电池电压高于平均电压，模块内DC/DC电路将·电池电量通过均衡线并行传递到其它电压低的电池中，如果电池电压低于平均电压，则由其它电压高的电池通过均衡线向电池充电，实现电压均衡，通过对电池组中的每只电池的电压做精细管理，及时防止并纠正电池过充、欠充、过放现象，对电池时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池管理系统，包括主控制器单元（22），其特征在于：所述主控制器单元（22）上并联有高压DC模块（2）、通讯总线（3）、电压鉴别模块（14）、电池故障诊断模块（21）、专家模块（20）、历史记录模块（17）和电流鉴别模块（16），高压DC模块（2）串联双控开关一（26），双控开关一（26）串联接入快速充电接口（7），电池故障诊断模块（21）串联人机界面（19），专家模块（20）串联专家体统（18），电流鉴别模块（16）串联电流表（15），电流表（15）串联接入快速充电接口（7），电压鉴别（14）串联电压表（13），电压表（13）串联接入快速充电接口（7），通讯总线（3）串联电池参数模块（12）；I/O模块一（25）与I/O模块二（24）和双控开关二（27）串联、I/O模块三（1）与I/O模块四（23）串联后并联接入快速充电接口（7）的两极；所述电池一（6）、电池二（8）、电池n（9）串联后接入快速充电接口（7）的两级。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：湖北晨风轨道装备有限公司，武汉钢铁集团公司，
类型：实用新型
国别省市：