[發明專利]基于無線網絡的電池組管理系統及其控制方法

無效

• 申請號: 200910053726.0
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101931243A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 蔣新華;解晶瑩;劉勇;那偉;周欽哲
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及電池組充電控制技術領域，尤其涉及一種基于無線通訊的電池組管理系統及其控制方法。

背景技術

鋰離子電池組應用越來越廣泛，電動自行車、電動汽車、大型能量存儲系統等給人類社會帶來了巨大的變化。而電池組管理系統以及充電裝置是影響鋰離子電池組廣泛應用的幾個關鍵技術之一。傳統的電池組管理系統與充電裝置連接復雜，充電方式不智能，電池組的使用壽命將大大少于單體電池的使用壽命。而采用了智能充電的系統中，又存在著接線復雜的問題，如中國專利ZL200710041016.7公開了一種提高電池組循環壽命的充電裝置以及充電方法，該方法在充電過程中，電池組內部管理系統輸出充電電流值，電壓和判斷電池組狀態，輸出電控制信號進行恒六充電。可以有效提高電池組的循環壽命，但也存在著電池組管理系統與充電器之間的連接線太多，增加了接插件的成本和復雜度，影響了市場推廣。目前常用的電池組管理系統一般采用CAN或其它有線的通訊方式，尤其是當多個電池組及其管理系統串并聯組合的時候，存在著連線復雜以及接插件多的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于無線網絡的電池組管理系統及其控制方法，該方法通過無線通訊的方式，能夠減少電池組及外部裝置之間的連接線，減小系統成本，以及提高電池組運行過程中的安全性，延長電池組的使用壽命。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：基于無線網絡的電池組管理系統，包含電壓檢測電路、溫度檢測電路、電流檢測電路、均衡電路、充放電開關、AD轉換電路、微控制器、無線通訊電路和外部裝置。其中均衡電路與串聯電池組相連，電壓檢測電路與串聯電池組相連，電流檢測電路串接在電池組的充放電回路上，電壓檢測電路、電流檢測電路和溫度檢測電路與AD轉換電路相連，AD轉換電路、充放電開關、無線通訊電路和均衡電路與電池組系統微控制器相連。其控制方法通過以下步驟實現：

(1)電池組系統上電后自動檢測電池組狀態以及管理系統的功能；

(2)自檢正常后打開放電控制開關和定時器，自檢如不正常則保持關閉充放電控制開關，進入故障模式；

(3)尋找無線通訊網絡，與外部裝置建立無線通訊網絡；

(4)如外部裝置為總體管理裝置，則發送電池組信息給總體管理裝置，如外部裝置為充電裝置，則進入充電模式，打開充電開關并發送電池組最大可充電電流和最大可充電電壓給充電裝置；

(5)正常工作過程中，如發生故障，則關閉充放電控制開關，進入故障模式。

本發明的有益效果是：本發明解決了采用傳統電池組管理系統與外部裝置之間復雜線路連接問題，尤其在充電過程中，通過無線傳輸電池組最大可充電電流和最大可充電電壓，實現了電池組的智能充電，有效避免了電池組過充電，延長了電池組的使用壽命，而且沒有多余的線路連接，只需要傳統的2芯接口就能完成，大幅減小了系統的成本和復雜度。

本發明采用的基于無線網絡的電池組管理系統及其工作方法，實現了電池組管理系統與外部充電裝置之間的無線通訊，大幅提高了電池組充電過程中的安全性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明

圖1是基于無線網絡的電池組管理系統及其控制方法結構示意圖。

圖2是電池組系統微控制器程序流程圖

圖3是充電模式微控制器程序流程圖

圖1中，1、串聯電池組，2、均衡電路，3、電壓檢測電路，4、電流檢測電路，5、溫度檢測電路，6、AD轉換電路，7、電池組系統微控制器，8、充放電開關，9、無線通訊電路，10、外部裝置。

具體實施方式

圖1是基于無線網絡的電池組管理系統及其控制方法結構示意圖，由電壓檢測電路3、溫度檢測電路5、均衡電路2、AD轉換電路6、電池組系統微控制器7和無線通訊電路9組成。其中均衡電路2與串聯電池組1相連，電壓檢測電路3與串聯電池組1相連，電壓檢測電路3、電流檢測電路4和溫度檢測電路5與AD轉換電路6相連，AD轉換電路6、無線通訊電路9和均衡電路2與電池組系統微控制器7相連。上述的電池組系統微控制器7用來控制AD轉換電路6采集電池組的溫度、電流和電壓信息，并控制均衡電路2，用于實現電池組各單體電池的均衡，同時控制充放電開關8，從而保護電池組的過充電、過放電和過電流行為。上述的無線通訊電路9由ZIGBEE無線通訊控制器組成，用來傳輸電池組信息和控制信號，無線通訊電路9與電池組系統微控制器連接.。