[發明專利]電池管理系統

有效

• 申請號: 201410150791.6
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN105098845B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 石大明
• 申請（專利權）人: 東莞鉅威動力技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

本發明公開了一種電池管理系統，用于對至少兩組電池組進行電量均衡，每一電池組包括至少兩個電池單體，電池管理系統包括中央控制單元和對應于每一電池組的電池管理單元，中央控制單元與每一電池管理單元之間通過CAN總線連接，電池管理單元用于對所對應的電池組內的電池單體進行組內電量均衡，中央控制單元用于對電池組進行組間電量均衡。通過上述方式，本發明的電池管理系統能夠實現電池組的組內電量均衡以及同時實現電池組的組間電量均衡，有效提升電量均衡效果。

技術領域

本發明涉及電池管理領域，特別是涉及一種電池管理系統。

背景技術

現有的電池技術領域中，蓄電池因是一種供電方便、安全可靠的直流能源而廣泛應用在各個領域中。蓄電池能夠將電能轉化為化學能存儲起來，在使用時能夠將化學能轉變為電能。然而，由于蓄電池是一種化學反應裝置，其內部的化學反應一般很難及時察覺，日常使用中的缺陷往往需要長期和頻繁的使用才能顯現出來。再者，蓄電池的化學特性決定其工作電壓的范圍有嚴格限制，當蓄電池的工作電壓高于最高電壓限制值時會產生安全事故，當蓄電池的工作電壓低于最低電壓限制值時會產生不可逆反應，從而容易損害蓄電池。

在傳統技術中，對蓄電池的故障診斷一般采用在線監控。在線監控主要是基于RS-232（一種串行總線）總線或RS-485總線對蓄電池進行電量均衡。然而這些方法只能采用主從式系統結構，以輪詢方式收集數據，不具有主動協調能力。且電量均衡效果差，只能實現電池單體之間的電量均衡，無法實現電池組之間的電量均衡。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種電池管理系統，能夠實現電池組組內和電池組組間的電量均衡，并且成本低、可靠性高，能夠有效提升電量均衡效果。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種電池管理系統，用于對至少兩組電池組進行電量均衡，每一電池組包括至少兩個電池單體，電池管理系統包括中央控制單元和對應于每一電池組的電池管理單元，中央控制單元與每一電池管理單元之間通過CAN總線連接，電池管理單元用于對所對應的電池組內的電池單體進行組內電量均衡，中央控制單元用于對電池組進行組間電量均衡。

其中，電池管理單元用于采集電池組內每一電池單體的狀態信息，且根據電池單體的狀態信息確定需進行電量均衡的電池單體，并控制電量高的電池單體對電量低的電池單體進行組內電量均衡。

其中，狀態信息至少包括電壓值、電流值以及溫度值中的一種。

其中，中央控制單元用于通過CAN總線從電池管理單元獲取每一電池組的總狀態信息，且根據電池組的總狀態信息確定需進行電量均衡的電池組，并控制電量高的電池組對電量低的電池組進行組間電量均衡。

其中，電池管理單元包括第一微控制器、第一變壓器、第一三極管、第一電容、第二電容、第三電容、數量與電池組內的電池單體對應的至少兩個第一開關組和至少兩個第二開關組，第一變壓器包括原線圈和副線圈，第一變壓器的原線圈的兩端分別與第一電容的兩端連接，并通過對應的第一開關組與每一電池單體的兩極連接，第一變壓器的副線圈的兩端分別與第二電容的兩端連接，并通過對應的第二開關組與每一電池單體的兩極連接，第一三極管串聯于多個第一開關組與第一變壓器的原線圈之間，第一微控制器分別連接電池組、第一開關組和第二開關組，并通過第三電容連接第一三極管的控制端連接；在第一微控制器采集到電池組內每一電池單體的狀態信息，且根據電池單體的狀態信息確定需進行電量均衡的電池單體時，第一微控制器控制電量高的電池單體對應的第一開關組連接至第一變壓器的原線圈，并控制電量低的電池單體對應的第二開關組連接至第一變壓器的副線圈，并通過控制第一三極管間歇性導通，以使得電量高的電池單體在第一三極管導通階段將電能儲存在第一變壓器的原線圈，并在第一三極管關閉階段，通過第一變壓器的副線圈為電量低的電池單體充電。