[發(fā)明專利]一種星形連接的鋰電池管理裝置

在審

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• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN112542619A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭曉東;向丹
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東技術(shù)師范大學(xué)
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H01M10/48
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本發(fā)明公開一種星形連接的鋰電池管理裝置，鋰電池管理裝置包括兩層管理結(jié)構(gòu)、分別為BMU、BCSU；BMU為鋰電池管理裝置的主控單元，其通過CAN線與BCSU相連，另一端則和人機(jī)交互界面、電壓電流檢測裝置、繼電器控制、上下電保護(hù)裝置分別相連，用來監(jiān)測鋰電池狀態(tài)和處理鋰電池信息，并實(shí)時對鋰電池的SOC和生命健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測；BCSU為電池監(jiān)控單元用于監(jiān)控鋰電池的電壓、溫度，通過CAN線與距離最近的BCSU相連，BCSU最終又與它相近的BMU相連，從而形成星形網(wǎng)狀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰電池管理領(lǐng)域，具體涉及一種星形連接的鋰電池管理裝置。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，以及人類對環(huán)保生活的高要求，鋰電池已成為當(dāng)今社會發(fā)展中最佳儲能介質(zhì)。但鋰電池本身又涉及到復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，其功能在使用過程中，會被溫度，濕度，材料等因素所影響，為使鋰電池能被安全高效的使用，一個性能優(yōu)越的鋰電池管理裝置顯得尤為重要。

鋰電池在生產(chǎn)制造時也會存在一定的差異性，這種差異性會隨著鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)的增加而被放大，在瞬時大電流的情況下，差異性不同的地方其電阻也會不同，從而會導(dǎo)致局部熱失控而引起自燃，因此監(jiān)控電池的運(yùn)行狀態(tài)是一項(xiàng)必要任務(wù)。

在工程應(yīng)用中，龐大的儲能系統(tǒng)以及電動汽車電池系統(tǒng)需要大量的鋰電池管理裝置，但鋰電池管理裝置的功能施展又會涉及到眾多的監(jiān)控線和控制線，因此使鋰電池管理裝置的售后維護(hù)成為一個棘手的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種星形連接的鋰電池管理裝置。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種星形連接的鋰電池管理裝置，星形連接的鋰電池管理裝置包括兩層管理結(jié)構(gòu)分別為BMU電池管理主控單元、BCSU電池監(jiān)控單元；BMU電池管理主控單元用于處理BCSU采集到的信息，對電池組電壓、電流進(jìn)行標(biāo)定和檢測，故障診斷，SOC預(yù)估，從而對鋰電池組進(jìn)行安全管理；BMU通過CAN通信和人機(jī)交互界面、電壓電流檢測裝置、繼電器控制、上下電保護(hù)裝置分別相連，通過CAN通信與最近的BCSU相連；

BCSU電池監(jiān)控單元用于對電池單體電壓和溫度進(jìn)行監(jiān)測，并通過CAN線與最近的BCSU相連。

進(jìn)一步地，BCSU上有單體采樣模塊和溫度采樣模塊，可以將采集到的電壓和溫度信息傳輸?shù)組CU，MCU可將監(jiān)測到的信息進(jìn)行處理并傳輸?shù)紺AN收發(fā)器，CAN收發(fā)器將信息轉(zhuǎn)換成CAN協(xié)議的信息并傳輸?shù)紹MU或者相鄰的BCSU。

進(jìn)一步地，BCSU標(biāo)有唯一的地址編碼，可以通過人機(jī)交互界面讀取。

進(jìn)一步地，12節(jié)電池作為一個模組，并配備一個BCSU進(jìn)行管控，模組依次連接繼電器、保險(xiǎn)絲、用電器、上下電保護(hù)裝置、電壓、電流檢測裝置。

進(jìn)一步地，上下電保護(hù)裝置是為濾除容抗性用電器在上下電過程所產(chǎn)生的電弧，確保用電器能夠軟啟動。

進(jìn)一步地，電壓、電流檢測裝置為高精度電壓傳感器和霍爾傳感器。

鋰電池管理裝置具體信息處理流程為：

BSCU將一個電池模組的電池電壓信息和溫度信息通過CAN通信傳輸?shù)较噜彽腂SCU，傳輸?shù)男畔黾拥刂纷鳛樾畔?biāo)簽，BSCU會將接受到的標(biāo)簽信息和自身采集處理的標(biāo)簽信息結(jié)合并傳輸?shù)较噜彽腂SCU，依次傳遞到最終的BMU上，BMU將接受到的信息進(jìn)行歸納整理通過CAN通信的方式傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面；BMU同時會接受電壓、電流檢測裝置反饋信息，通過接受到的信息與人機(jī)交互所寫入的故障閾值進(jìn)行比較，判斷故障等級，從而控制繼電器和上下電保護(hù)裝置作出相對應(yīng)的動作。

本發(fā)明所采用的的星形連接鋰電池管理裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易，售后維護(hù)方便，在大規(guī)模電池模組中可以進(jìn)行批量推廣。

附圖說明