[發(fā)明專利]并聯(lián)電池管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810746288.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN110707766B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成泰;陳韋匡;謝宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 加百裕工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 王月春;劉國(guó)偉

本發(fā)明公開一種并聯(lián)電池管理系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括彼此并聯(lián)的多個(gè)電池區(qū)塊、負(fù)載裝置/電源及通訊總線。電池區(qū)塊各包括開關(guān)組件、電池模塊及管理模塊。管理模塊包括處理器及偵測(cè)模塊。偵測(cè)模塊用于偵測(cè)電池模塊的電性信息、開關(guān)組件的開關(guān)狀態(tài)及負(fù)載裝置/電源的充放電電流。處理器經(jīng)配置以執(zhí)行管理程序，包括基于克希荷夫電流定律產(chǎn)生多個(gè)電流方程式，同時(shí)計(jì)算主節(jié)點(diǎn)電位，并計(jì)算開關(guān)組件切換為導(dǎo)通狀態(tài)后，各電池區(qū)塊的導(dǎo)通電流值，且根據(jù)預(yù)定電流閾值及導(dǎo)通電流值判斷是否可將對(duì)應(yīng)的開關(guān)組件切換為導(dǎo)通狀態(tài)，而產(chǎn)生判斷結(jié)果，借此能夠精確且適當(dāng)?shù)目刂齐姵啬K并聯(lián)的時(shí)間點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并聯(lián)電池管理系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種基于節(jié)點(diǎn)法進(jìn)行電池管理的并聯(lián)電池管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

大功率電池組發(fā)展迅速，但電池重量與安全性問(wèn)題，使得運(yùn)輸問(wèn)題，受到很大的限制。

若能將小功率電池模塊，依應(yīng)用組合成所需之一大功率電池模塊，再加上理想的并聯(lián)管理，如此運(yùn)輸問(wèn)題便可得到舒緩，又能滿足多樣之市場(chǎng)需求。

然而，于現(xiàn)有的并聯(lián)電池模塊中，當(dāng)多個(gè)電池模塊并聯(lián)時(shí)，依據(jù)電氣特性，電流會(huì)從電壓較高的電池模塊流向電壓較低的電池模塊，若多個(gè)電池模塊之間的電壓差異過(guò)大，不僅會(huì)產(chǎn)生過(guò)大電流，更甚至?xí)a(chǎn)生火花，輕則組件受損，重則引起爆炸，因此亟需一種管理機(jī)制來(lái)控制多個(gè)電池模塊并聯(lián)的時(shí)間點(diǎn)。

故，如何通過(guò)管理機(jī)制的改良，來(lái)精確且適當(dāng)?shù)目刂齐姵啬K并聯(lián)的時(shí)間點(diǎn)，來(lái)克服上述的缺陷，已成為該項(xiàng)事業(yè)所欲解決的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種并聯(lián)電池管理系統(tǒng)，其包括彼此并聯(lián)多個(gè)電池區(qū)塊及通訊總線彼此并聯(lián)，多個(gè)電池區(qū)塊與一負(fù)載裝置或一電源并聯(lián)連接且各包括開關(guān)組件、電池模塊及管理模塊。開關(guān)組件設(shè)置于第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)之間，經(jīng)配置以在導(dǎo)通狀態(tài)及關(guān)斷狀態(tài)之間切換。電池模塊連接于開關(guān)組件及第二節(jié)點(diǎn)之間。管理模塊分別連接開關(guān)組件及電池模塊，管理模塊包括處理器及偵測(cè)模塊。偵測(cè)模塊用于偵測(cè)該電池模塊的電性信息、開關(guān)組件的開關(guān)狀態(tài)及負(fù)載裝置或電源的充放電電流。通訊總線分別連接各電池區(qū)塊的管理模塊，其中，各處理器經(jīng)配置以執(zhí)行管理程序，管理程序包括：通過(guò)通訊總線取得各開關(guān)組件的開關(guān)狀態(tài)、各電池模塊的電性信息及充放電電流；將負(fù)載裝置或電源等效為電流源，將充放電電流作為電流源的等效電流；以處理器對(duì)應(yīng)的電池區(qū)塊的第二節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn)，且第一節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn)；依據(jù)各開關(guān)狀態(tài)、各電性信息及電流源的等效電流，基于克希荷夫電流定律，設(shè)定參考節(jié)點(diǎn)及主節(jié)點(diǎn)分別具有參考節(jié)點(diǎn)電位及主節(jié)點(diǎn)電位，借此產(chǎn)生多個(gè)電流方程式；以多個(gè)所述電流方程式聯(lián)立計(jì)算主節(jié)點(diǎn)電位；依據(jù)所計(jì)算的主節(jié)點(diǎn)電位及各所述電性信息，計(jì)算各電池區(qū)塊的導(dǎo)通電流值；根據(jù)預(yù)定電流閾值及導(dǎo)通電流值判斷是否可將對(duì)應(yīng)的開關(guān)組件切換為導(dǎo)通狀態(tài)，而產(chǎn)生判斷結(jié)果；以及依據(jù)判斷結(jié)果控制對(duì)應(yīng)的開關(guān)組件的開關(guān)狀態(tài)。

優(yōu)選地，各所述電池模塊包括一電池源以及一電池內(nèi)阻，各所述電性信息包括所述電池源的一開路電壓值以及一電池內(nèi)阻值，所述處理器經(jīng)配置以依據(jù)各所述開關(guān)狀態(tài)、各所述開路電壓值及各所述電池內(nèi)阻值產(chǎn)生多個(gè)所述電流方程式。

優(yōu)選地，所述管理程序進(jìn)一步包括依據(jù)各所述電池內(nèi)阻值及所述主節(jié)點(diǎn)電位計(jì)算各所述電池區(qū)塊的所述導(dǎo)通電流值。

優(yōu)選地，各所述處理器經(jīng)配置以在執(zhí)行所述管理程序之前，預(yù)先判斷對(duì)應(yīng)的所述開關(guān)組件的所述開關(guān)狀態(tài)是否為關(guān)斷狀態(tài)，若是，則執(zhí)行所述管理程序。

優(yōu)選地，各所述處理器經(jīng)配置以依據(jù)各所述電性信息、各所述開關(guān)狀態(tài)及所述負(fù)載裝置或所述電源之所述充放電電流，決定執(zhí)行所述管理程序的順序。