[發明專利]一種電芯系統

在審

• 申請號: 202010033054.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111211363A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 桑勝田
• 申請（專利權）人: 張家港莫特普數據科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/052;H02J7/00
• 代理公司: 蘇州三英知識產權代理有限公司 32412
• 代理人: 黃曉明

本發明涉及一種電芯系統，包括電芯管理系統、電池組，所述電池組包括至少一個電芯，所述電芯包括封裝組合在一起并電性連接的電芯單體和電芯監控模塊，所述電芯監控模塊內設置有通信模塊，所述通信模塊通過電源線載波通信或射頻無線通信的方式和電芯管理系統實現數據信息的接收和傳遞。本發明不僅可以實現對每個電芯的狀態實時監控，還可以在無需另加數據線的情況下實現每個電芯監控模塊與電芯管理系統之間的通信。

技術領域

本發明涉及一種電芯系統，尤其涉及一種采用全新的通信方式的電芯系統。

背景技術

鋰電池是目前應用最廣泛的電化學儲能元件，由于其特殊的結構和特性，電池監測管理電路是鋰電池應用系統中必不可少的部分。目前的鋰電池應用中，對于單電芯的小型電池，一般每個電池配備一個電池保護板；多個電芯串并聯的電池組則整組配備電池管理系統。電池保護電路和電池管理系統的核心是鋰電池保護和管理芯片。簡單的鋰電保護芯片可實現過壓、過流和過溫保護；鋰電池組的管理系統由專用芯片和單片機等器件組成，對電池組整體以及其中各串并單元進行監測和管理。

受限于現有技術的缺陷，目前鋰電池監控和管理方面存在以下不足：

1、鋰電池的管理芯片主要用于實時監控電池的充放電過程，實現過壓、過流和過溫保護，并沒有電池工作狀態詳細信息的采集能力，對于電流、電壓、溫度等數值需要更高級的電池管理系統的介入。

2、目前鋰電池的充放電保護芯片都是實時地對電池工作進行控制，并沒有電池工作狀態的詳細信息記錄能力。即使通過電池管理系統進行數據收集和記錄，數據也是存儲在應用系統的計算機上，即存儲在終端電腦上，電池的重要歷史信息無法與電池自身緊密綁定。對于電池梯級利用，一個電池需要服務于多個應用系統，當將鋰電池從一個用戶系統遷移到另一個，電池的歷史數據難以獲得和利用。

3、電池管理系統僅在工作系統中對鋰電池充放電進行監測保護，儲存和運輸等其他環節都是監控盲區。比如電池的自身溫度或周圍溫度的監控無法實時掌控，一旦電池由于自身問題或周圍糟糕環境導致溫度上升，進而引發火災，使用者是無法提前監控和防備的。

4、在現有的電池監控方案中，信息的傳遞需要使用專門的數據線，如果要對每個電芯作為獨立對象進行信息采集和控制，則需要每個電芯連接一條額外的數據線，這將在電池組中增加大量數據線，導致成本高、結構復雜、故障率高、維護困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電芯系統，該系統無需通過專門的數據線即可完成數據的收發。

為實現前述目的，本發明提供一種電芯系統，包括電芯管理系統、電池組，所述電池組包括至少一個電芯，所述電芯包括封裝組合在一起并電性連接的電芯單體和電芯監控模塊，所述電芯監控模塊內設置有通信模塊，所述通信模塊通過電源線載波通信或射頻無線通信的方式和電芯管理系統實現數據信息的接收和傳遞。

作為本發明的進一步改進，所述電芯監控模塊包括

電芯監控芯片，

傳感器，

采樣器件，通過傳感器，用于采集電芯的工作狀態以及環境參數。

作為本發明的進一步改進，所述電芯監控芯片包括

第一存儲模塊、處理器，處理器在第一存儲模塊支持下，用于運行軟件程序，

第二存儲模塊，用于存放數據信息，

模數轉換模塊，將采集得到的信息轉化為數字信息，提供給處理器進行計算處理，或者直接將數字信息存儲至第二存儲模塊，

模擬控制電路模塊，在處理器的控制下，實現電芯充放電的控制調節和異常保護，

通信模塊，用于和電芯管理系統實現數據信息的接收和傳遞，