[發(fā)明專利]一種大容量高電壓的集成電池組系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310351812.6
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103414224A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;文鋒;阮旭松;揭毅;譚景星;鄭黨偉
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市億能電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

1.一種大容量高電壓的集成電池組系統(tǒng)，所述集成電池組相互并聯(lián)，其特征在于:每個(gè)集成電池組內(nèi)均設(shè)置一級電池管理系統(tǒng),所述一級電池管理系統(tǒng)包括從控單元（BMU）、主控單元（BCU）、高壓單元（HMU）以及組內(nèi)主回路控制電路和組內(nèi)限流回路控制電路；其中,?

從控單元（BMU）用于單體電池電壓檢測、溫度采集、均衡控制,并把采集的電池狀態(tài)信息發(fā)送給主控單元（BCU）；

高壓單元（HMU）用于電流檢測、充放電安時(shí)累計(jì)、總電壓檢測、電池箱絕緣狀態(tài)檢測，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控單元（BCU）；

主控單元（BCU）收集從控單元（BMU）和高壓單元（HMU）的數(shù)據(jù)并進(jìn)行電池組SOC估算、故障報(bào)警、熱場管理、充電管理；

各集成電池組的主控單元（BCU）通過CAN總線共同連接高級高壓單元和高級主控單元；

組內(nèi)主回路控制電路包括串聯(lián)于集成電池組總輸入輸出線路上的第一開關(guān)器件，?該開關(guān)器件受控于一級電池管理系統(tǒng)的主控單元（BCU）；

組內(nèi)限流回路控制電路包括限流電阻及第二開關(guān)器件，所述限流電阻及第二開關(guān)器件串聯(lián)后與第一開關(guān)器件并聯(lián)。

2.大容量高電壓的集成電池組系統(tǒng)控制方法，包括充電過程控制及放電過程控制；

????所述充電過程控制為，上電后，每個(gè)集成電池組的從控單元（BMU）檢測電池狀態(tài)信息并發(fā)送給對應(yīng)的主控單元（BCU）由主控單元（BCU）上傳至高級主控單元；高級主控單元通過比較分析找出總電壓最低的集成電池組，并向總電壓最低的集成電池組的主控單元（BCU）下發(fā)指令；該集成電池組的主控單元（BCU）接到指令后，控制該集成電池組先進(jìn)行限流預(yù)充電處理,直至限流回路控制電路中的第二開關(guān)器件兩端的電壓差小于設(shè)定閾值后，再閉合主回路控制電路中的第一開關(guān)器件斷開第二開關(guān)器件,進(jìn)行正常充電;

????高級主控單元在剩余的電池組中繼續(xù)分析比較各集成電池組電壓，并檢測母線電壓，對于總電壓與母線電壓差大于設(shè)定閥值的集成電池組，也進(jìn)行限流預(yù)充電處理直至該集成電池組與母線壓差達(dá)到設(shè)定閾值范圍內(nèi)，再對該集成電池組進(jìn)行正常充電；對于總電壓與母線電壓差在設(shè)定閥值范圍內(nèi)的集成電池組，高級主控單元向組內(nèi)主控單元發(fā)接入指令，組內(nèi)主控單元控制閉合第一開關(guān)器件，第二開關(guān)器件斷開，該集成電池組直接并聯(lián)接入充電系統(tǒng),進(jìn)行正常充電;

????所述放電過程控制為，上電后，每個(gè)集成電池組的從控單元（BMU）檢測電池狀態(tài)信息并發(fā)送給對應(yīng)的主控單元（BCU）由主控單元（BCU）上傳至高級主控單元；高級主控單元通過比較分析找出總電壓最高的集成電池組，并向總電壓最高的集成電池組的主控單元（BCU）下發(fā)指令；該集成電池組的主控單元（BCU）接到指令后，控制該集成電池組閉合主回路控制電路中的第一開關(guān)器件，斷開第二開關(guān)器件進(jìn)行放電;

????高級主控單元在剩余的集成電池組中繼續(xù)分析比較，并檢測母線電壓，對于總電壓與母線電壓差大于設(shè)定閥值的集成電池組，則控制該集成電池組先進(jìn)行限流預(yù)充電處理，直至其總電壓與母線電壓差達(dá)到設(shè)定閥值范圍內(nèi)；對于集成電池組總電壓與母線電壓差小于設(shè)定閥值的集成電池組，則控制組內(nèi)主控單元（BCU）直接閉合第一開關(guān)器件，斷開第二開關(guān)器件，將該集成電池組直接并聯(lián)接入放電系統(tǒng)。

3.如權(quán)利要求2所述的大容量高電壓的集成電池組系統(tǒng)控制方法，其特征在于：所述充電控制過程中實(shí)時(shí)檢測各集成電池組的狀態(tài)，如果并入的集成電池組出現(xiàn)嚴(yán)重故障，需切斷該集成電池組高壓時(shí)，組內(nèi)主控單元（BCU）向組內(nèi)從控單元（BMU）發(fā)下電指令，組內(nèi)從控單元（BMU）停止充電后向組內(nèi)主控單元（BCU）發(fā)允許下電信號，進(jìn)行高壓切斷操作。

4.如權(quán)利要求2所述的大容量高電壓的集成電池組系統(tǒng)控制方法，其特征在于：所述放電控制過程中實(shí)時(shí)檢測各集成電池組的狀態(tài)，如果并入的集成電池組出現(xiàn)嚴(yán)重故障，需切斷該集成電池組高壓時(shí)，組內(nèi)主控單元（BCU）向組內(nèi)從控單元（BMU）發(fā)下電指令，組內(nèi)從控單元（BMU）停止放電后向組內(nèi)主控單元（BCU）發(fā)允許下電信號，進(jìn)行高壓切斷操作。