[發(fā)明專利]一種具有多層管理體系和結(jié)構(gòu)的模塊化電池系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910965276.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN110635184B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寧;李圣歌;曾旭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)方云天科技（珠海）有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/42
• 分類號(hào): H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種具有多層管理體系和結(jié)構(gòu)的模塊化電池系統(tǒng)，其電池管理系統(tǒng)通過連接器和線纜連接硬件，通過數(shù)據(jù)總線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和指令傳輸，一個(gè)系統(tǒng)控制單元可以搭配數(shù)個(gè)高壓主控制單元，高壓主控制單元所控制的高壓電池系統(tǒng)可以通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行組合，也可以同時(shí)進(jìn)行串并聯(lián)組合，高壓主控制單元通過連接器和線纜直連在系統(tǒng)控制單元，實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)高電壓電池系統(tǒng)。多層管理體系和結(jié)構(gòu)，可以充分根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要自由組合不同用途的電池管理系統(tǒng)以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的電池系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，涉及一種多層級(jí)的電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電池系統(tǒng)、尤其是在不間斷電源、儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)車中所使用的電池系統(tǒng)應(yīng)被設(shè)計(jì)為使得所述電池系統(tǒng)能滿足不間斷電源、儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)車在能支配的能量與能調(diào)用的電壓方面的要求。

為了使這種能支配的電池系統(tǒng)來滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下能量和電壓要求，需要有相應(yīng)的電池管理系統(tǒng)組合策略來組合相關(guān)的電池系統(tǒng)模塊，并通過相應(yīng)的管理架構(gòu)按照應(yīng)用要求來運(yùn)行。在所述低電壓運(yùn)行方式下只能進(jìn)行低電壓供電給負(fù)載，在所述高電壓運(yùn)行方式下只能進(jìn)行高電壓供電給負(fù)載。

電池系統(tǒng)也包含一種電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)用于根據(jù)當(dāng)前負(fù)載使用需要和電池模塊的組合策略操控所述低電壓電池系統(tǒng)和高電壓電池系統(tǒng)。對(duì)此，電池管理系統(tǒng)除了包含相關(guān)的多層結(jié)構(gòu)的硬件控制電路模塊單元外，還擁有如下相對(duì)應(yīng)的軟件，所述相對(duì)應(yīng)的軟件具有用于運(yùn)行相對(duì)應(yīng)的電池管理系統(tǒng)和電池系統(tǒng)的方法。

傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)及使用傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)的電池系統(tǒng)可以較好的應(yīng)用在普通直流UPS及放電要求較低的交流UPS中。當(dāng)高壓直流UPS及放電功率要求較高的交流UPS使用傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)來對(duì)鋰電池系統(tǒng)進(jìn)行管理時(shí)，就往往會(huì)存在高充放電電流無法有效控制、高電壓電流采集干擾嚴(yán)重、較難擴(kuò)展更高電壓及更高容量等問題。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明，可以通過多層管理體系和結(jié)構(gòu)的模塊化電池管理系統(tǒng)，能夠有效的使采用該電池管理系統(tǒng)的電池系統(tǒng)工作在上述UPS環(huán)境中，可以適用于傳統(tǒng)低電壓的交直流UPS供電系統(tǒng)中，也可以使用于新型高電壓的交直流UPS中，還可以用于各類大型儲(chǔ)能型供電系統(tǒng)中?？梢院芎玫倪m應(yīng)這些供電系統(tǒng)的高充放電電流的有效控制、高電壓電流的采集穩(wěn)定和抗干擾能力、方便快速的進(jìn)行供電電壓由低到高和幾乎無限容量擴(kuò)容的需求。

一種具有多層管理體系和結(jié)構(gòu)的模塊化電池系統(tǒng)，其電池管理系統(tǒng)通過連接器和線纜連接硬件，通過數(shù)據(jù)總線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和指令傳輸，一個(gè)系統(tǒng)控制單元可以搭配數(shù)個(gè)高壓主控制單元，高壓主控制單元所控制的高壓電池系統(tǒng)可以通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行組合，也可以同時(shí)進(jìn)行串并聯(lián)組合，高壓主控制單元通過連接器和線纜直連在系統(tǒng)控制單元，實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)高電壓電池系統(tǒng)。

一個(gè)高壓主控制單元可以搭配數(shù)個(gè)低壓從控制單元，低壓從控制單元通過連接器和線纜進(jìn)行鏈?zhǔn)酱樱钅┒说牡蛪簭目刂茊卧ㄟ^連接器和線纜與高壓主控制單元直連。

可以通過增加一個(gè)高壓采集單元通過連接器和線纜直連在高壓主控制單元完成高精度電壓采集，實(shí)現(xiàn)具有高保護(hù)性的高電壓電池系統(tǒng)。

可以通過增加一個(gè)電流采集單元通過連接器和線纜直連在高壓主控制單元，并使用分流器替代互感器，完成高精度電流采集，實(shí)現(xiàn)具有高精度電流采集功能的高電壓電池系統(tǒng)。

可以通過增加一個(gè)絕緣控制單元通過連接器和線纜直連在高壓主控制單元完成絕緣監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)具有絕緣檢測(cè)及絕緣失效保護(hù)功能的高電壓電池系統(tǒng)。

可以通過增加一個(gè)存儲(chǔ)控制單元通過連接器和線纜直連在高壓主控制單元完成電池系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)具有運(yùn)行歷史可查詢的高電壓電池系統(tǒng)。

可以通過增加一個(gè)顯示終端控制單元通過連接器和線纜直連在高壓主控制單元，完成運(yùn)行參數(shù)顯示及參數(shù)設(shè)定等功能，實(shí)現(xiàn)具有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和參數(shù)設(shè)定功能的高電壓電池系統(tǒng)。