[發(fā)明專利]電池管理系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103701162A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟東波
• 申請（專利權(quán)）人: 翟東波
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及電池技術(shù)，尤其涉及一種電池管理系統(tǒng)，其具有獨立保護功能和均衡充電功能。

背景技術(shù)

各種化學(xué)電池（鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰電池等）、物理電池（電容電池、放射電池等），單體電池壽命相對較長，一旦串聯(lián)成組使用后，壽命就會因其一致性較差而大大縮短，縮短量常常與串聯(lián)個數(shù)成正比關(guān)系，串聯(lián)成組越多，壽命就越短。因此，串聯(lián)電池組常常要配備電池管理系統(tǒng)。串聯(lián)電池是電動汽車、儲能電站和UPS電源等必不可少的儲能裝置，而電池管理系統(tǒng)則是決定電池組壽命和使用成本的關(guān)鍵部分。

現(xiàn)有技術(shù)中，常見的電池管理系統(tǒng)的示意圖如圖1所示，其包括電池組、并聯(lián)于電池串兩端的電池管理器和均衡充電控制器，所述電池組由E1至En串聯(lián)組成，兩者分別連接至一充電器。具體的工作原理如下：

充電時，首先由供電電源經(jīng)恒流恒壓充電器的精密恒壓整流后，其充電電壓“V+”直接加到電池組“En+”和“E1-”兩端，電池組完全接受充電器輸出的電壓和電流值，所述電池管理器主要做電池組總電壓、單體電池電壓、電池組溫度等參數(shù)檢測。當任一單體電池電壓或電池組總電壓超過設(shè)定電壓時，所述電池管理器將輸出TX1指令信號（即充電信號）到充電器中，經(jīng)充電器解碼后關(guān)閉充電輸出，關(guān)閉充電器充電電流后，超過單體電壓限制的那部分單體電池旁路放電開關(guān)Kh開始閉合，對應(yīng)的超壓單體電池En則通過均衡放電電阻Rn，Kh進行放電減壓。

系統(tǒng)放電時，電池組電壓“En+”和“E1-”直接加在放電控制器上，同時，電池管理器將檢測信息和控制信號，通過TX2輸送到放電控制器內(nèi)，當電池組總電壓或任一單體電池的電壓下降到設(shè)定終止電壓時，所述放電控制器則停止工作，電池組停止輸出電能。

然而，上述電池管理系統(tǒng)仍然存在一些缺陷，例如，其電池管理器主要進行電壓等參數(shù)檢測和參數(shù)輸送功能，沒有自主關(guān)閉和寬壓均衡充電功能。具體來說：在充電時，一旦發(fā)生傳輸故障就會停止充電，有時因充電器本身解碼和關(guān)閉功能失效，無法自動中止對電池組的充電，還會發(fā)生過充電事故，由于充電器電流遠遠大于電池管理系統(tǒng)均衡電流，當任一單體電池到達均衡電壓時，就會向充電器發(fā)出關(guān)閉指令，充電器結(jié)束充電，當超壓單體電池電壓下降到解除均衡封鎖電壓時，電池管理系統(tǒng)又會向充電器發(fā)出充電指令，因而常常造成充電器頻繁的開關(guān)機，容易造成充電器損壞。而在放電時，一旦發(fā)生電池管理系統(tǒng)與放電控制器之間的信息傳輸故障或放電控制器欠壓關(guān)閉電路出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致電池組放電失控，從而導(dǎo)致過放電，造成蓄電池組損壞。

通常電池過放電或過充電均會造成電池的提前報廢。因此，現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)難以對電池進行有效保護，確有必要提供一種新的電池管理系統(tǒng)來解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種電池管理系統(tǒng)，其可有效保護電池組，防止在充電和放電過程中受到損壞。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種電池管理系統(tǒng)，包括一電池組、以及與電池組連接的電池管理器和均衡充電控制器，所述電池組包括若干相關(guān)串聯(lián)連接的單體電池，所述每個單體電池的正負極兩端連接至所述電池管理器，所述電池管理系統(tǒng)還設(shè)有一與所述電池組串聯(lián)連接的第一開關(guān)、以及連接所述均衡充電控制器的第二開關(guān)；所述電池管理器設(shè)有第一信號輸出口和第二信號輸出口，且通過所述第一、第二信號輸出口分別連接并控制所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的工作狀態(tài)。

作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述每個單體電池的正負極兩端還并聯(lián)有一旁路放電電阻及與該旁路放電電阻串聯(lián)的放電開關(guān)。?

作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述電池管理器內(nèi)設(shè)有一實時監(jiān)測每個單體電池的溫度參數(shù)和電壓參數(shù)的芯片。

作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述第二開關(guān)為一寬壓均衡充電調(diào)壓調(diào)流器件。

作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)為晶體管或場效應(yīng)管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電池管理系統(tǒng)通過增設(shè)與電池組串聯(lián)的第一開關(guān)以及連接均衡充電控制器的第二開關(guān)，并經(jīng)由電池管理器來連接控制所述第一開關(guān)和第二開關(guān)，使得其能在過充電或過放電過程中有效的保護電池組，能有效增加電池組的使用壽命，而且本發(fā)明電池管理系統(tǒng)具有更為廣泛的應(yīng)用范圍。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電池管理系統(tǒng)的連接示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的電池管理系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式