[發(fā)明專利]一種矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110652059.9
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113489086A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王灝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王灝
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 李永剛

1.一種矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括控制主機(jī)、電氣參數(shù)檢測(cè)模塊和若干個(gè)電池模組；每一個(gè)所述電池模組包括狀態(tài)控制單元、電池單元、檢測(cè)控制單元、模式選擇單元和充放電單元；所述狀態(tài)控制單元、電池單元、模式選擇單元和充放電單元依次電連接；所述狀態(tài)控制單元、電池單元、檢測(cè)控制單元、模式選擇單元和充放電單元均與前述控制主機(jī)相電連接；所述檢測(cè)控制單元與前述電池單元相電連接；所述檢測(cè)控制單元與電氣參數(shù)檢測(cè)模塊相電連接；所述電氣參數(shù)檢測(cè)模塊與前述控制主機(jī)相電連接；所述檢測(cè)控制單元設(shè)置有用于對(duì)電池單元檢測(cè)進(jìn)行控制的檢測(cè)使能控制模塊；所述電池單元包括有若干個(gè)電芯；所述電池單元設(shè)置有用于對(duì)每一個(gè)前述電芯進(jìn)行控制的電芯使能控制模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電池單元包括若干串聯(lián)連接的電芯；每一個(gè)所述電芯設(shè)置有獨(dú)立的引線與狀態(tài)單元相電連接；每一個(gè)所述電芯設(shè)置有使能位開關(guān)；所述使能位開關(guān)與前述控制主機(jī)相電連接；

所述狀態(tài)控制單元包括開關(guān)控制器；所述開關(guān)控制器與前述控制主機(jī)相電連接；所述開關(guān)控制器與前述電芯通過(guò)獨(dú)立的引線相電連接；所述開關(guān)控制器與每一個(gè)所述電芯之間設(shè)置有獨(dú)立的狀態(tài)控制開關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述檢測(cè)控制單元設(shè)置有檢測(cè)使能控制模塊；所述檢測(cè)使能控制模塊包括若干個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)控制開關(guān)；每一前述電芯經(jīng)前述檢測(cè)控制開關(guān)后與電氣參數(shù)檢測(cè)模塊相電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述模式選擇模塊設(shè)置有若干個(gè)獨(dú)立的模式選擇開關(guān)；每一前述電芯經(jīng)前述模式選擇開關(guān)與充放電單元相電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述模式選擇模塊設(shè)置有三種模式，分別為充電模式、放電模式和空載模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述充放電單元包括充電模塊和放電模塊；所述充電模塊設(shè)置有充電外接口和充電內(nèi)接口；所述放電模塊設(shè)置有放電外接口和放電內(nèi)接口；所述充電模塊依次經(jīng)充電內(nèi)接口、模式選擇開關(guān)后與前述電芯相電連接；所述放電模塊依次經(jīng)放電內(nèi)接口、模式選擇開關(guān)后與前述電芯相電連接。

7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括：

控制主機(jī)以廣播式發(fā)送針對(duì)所有電池單元的狀態(tài)控制指令，有各電池模組中的狀態(tài)控制單元獲取狀態(tài)控制指令，并從中識(shí)別屬于該電池模組的狀態(tài)控制指令；

根據(jù)狀態(tài)控制指令通過(guò)電芯使能控制模塊控制使該電池模塊中的電池單元進(jìn)入可操控狀態(tài)；

通過(guò)模式選擇單元選擇該電池模組的模式，使該電池模組按所選擇的模式通過(guò)充放電模塊進(jìn)行充放電工作；

電氣參數(shù)檢測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)使能控制模塊與該電池模塊的電池單元連接，使對(duì)應(yīng)的電池單元的檢測(cè)功能接通；對(duì)電池單元內(nèi)電芯的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至控制主機(jī)用于運(yùn)算、存儲(chǔ)、交互。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制方法，其特征在于：所述控制主機(jī)通過(guò)廣播的方式對(duì)所有電池模組的狀態(tài)控制單元發(fā)送控制信號(hào)，各狀態(tài)控制單元識(shí)別接受到屬于自己的控制信號(hào)，由開關(guān)控制器控制相應(yīng)的狀態(tài)控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該電池模組中電池單元的每一個(gè)電芯進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)控制；所述模式選擇單元通過(guò)接收控制主機(jī)的廣播式通訊，識(shí)別接受屬于自己的控制信號(hào)所對(duì)應(yīng)的電池模組中的電池單元按指令要求連接充電模塊、放電模塊或懸空。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制方法，其特征在于：所述狀態(tài)控制單元可設(shè)置為經(jīng)預(yù)設(shè)時(shí)間循環(huán)進(jìn)行電池單元的充放電狀態(tài)控制的模式；所述電氣參數(shù)檢測(cè)模塊可設(shè)置為經(jīng)預(yù)設(shè)時(shí)間循環(huán)進(jìn)行可控參數(shù)檢測(cè)的模式。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述矩陣電池模組精細(xì)化狀態(tài)控制方法，其特征在于：所述充電模式包括對(duì)所有電池模組進(jìn)行SOC掃描，對(duì)非放電狀態(tài)下的低SOC的電池模組進(jìn)行充電，并將整個(gè)充電進(jìn)程中的直測(cè)參數(shù)進(jìn)行掃描測(cè)量并反饋給控制主機(jī)；放電模式包括首先獲取負(fù)載需求，然后根據(jù)負(fù)載需求和當(dāng)前非充電狀態(tài)下的各電池模組情況，選擇多個(gè)高SOC電池模組提供滿足需求的負(fù)載；并將整個(gè)放電進(jìn)程中的直測(cè)參數(shù)進(jìn)行掃描測(cè)量并反饋給控制主機(jī)。