[发明专利]一种整车级电池管理系统

说明书

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种整车级电池管理系统。

背景技术

随着资源、环境问题的日益突出，以车载电源为动力的电动汽车得到越来越广泛的应用。锂电池具有能量密度和体积密度高、工作电压高、无记忆效应、自放电低又无环境污染问题等优点，是电动汽车的理想动力源。但是单个锂电池的电压过小，为得到更高的工作电压，一般需要将锂电池串联为电池组（电池箱）后使用。

单体电池在制造过程中，具有性能的分散性，并且在使用过程中电池包内部环境也具有非均匀性，因此随着使用时间的增加，单体电池之间的性能差异将逐渐拉大，而如果不采取相应的措施来减小这种差异，将造成某些单体电池过充电、某些单体电池过放电以及过充和过放的后果，这不仅影响电池的使用寿命，损坏电池，而且还可能产生大量的热量引起电池燃烧或爆炸。

现有技术中，电动汽车的电池箱在使用时，由于电池质量、批次等自身的原因以及在使用过程中个别单体电池的损坏，使得电池箱在长期使用后，单体电池之间的性能差异将逐渐拉大，而这种差异会随时间变得越来越大，造成在给该电池箱中的多个电池同时充电时，容量小的单体电池，总是处于过充过放状态，加快了其寿命的衰减，最终导致电池箱的整体寿命随之下降。

因此如何减小电池箱中各个单体电池之间性能差异、延长其使用寿命，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请目的在于提供一种整车级电池管理系统，以解决现有车载电池的电池箱中各个单体电池之间存在性能差异，电池箱的使用寿命衰减过快的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种整车级电池管理系统，应用于车载电池，所述车载电池包括具有多个串联连接的单体电池的电池箱；

所述整车级电池管理系统包括箱级电池管理系统，和，监控所述箱级电池管理系统并与外部进行通信的整车级控制器；

所述箱级电池管理系统包括：多个检测所述单体电池的电池状态信号并根据所述电池状态信号对所述单体电池进行均衡控制的均衡控制芯片，和监控所述均衡控制芯片的工作状态并与外部所述整车级控制器进行通信的箱整车级控制器；

所述电池箱中任意相邻两个单体电池与一个所述均衡控制芯片连接；每个均衡控制芯片通过数据线与所述箱级控制器连接；所述箱级控制器通过总线与所述整车级控制器连接。

优选的，一个所述车载电池中所述电池箱的个数为4个，一个所述电池箱中单体电池的个数为24个；

所述整车级电池管理系统中所述箱级电池管理系统至少有4套，与所述电池箱一一对应；每套所述箱级电池管理系统中所述均衡控制芯片的个数至少为23个。

优选的，每套所述箱级电池管理系统中的多个均衡控制芯片集成于一电路板。

优选的，所述均衡控制芯片包括荷电量控制单元；

所述荷电量控制单元包括：

检测所述相邻两个单体电池的荷电量的荷电量检测单元；

根据所述荷电量检测单元的检测结果，判断所述相邻两个单体电池的荷电量是否存在差异的荷电量判断单元；以及，

当所述荷电量判断单元的判断结果为是时，控制电荷由所述荷电量大的单体电池向所述荷电量小的单体电池转移，直至所述相邻两个单体电池的荷电量相同的电量转移控制单元；其中，

所述荷电量判断单元分别与所述荷电量检测单元和电量转移控制单元连接；所述荷电量检测单元分别与所述相邻两个单体电池连接；所述电量转移控制单元分别与所述相邻两个单体电池连接。

优选的，所述箱级控制器包括：

与所述荷电量检测单元连接，以存储各个单体电池的荷电量的数据存储单元；

与所述荷电量检测单元和/或数据存储单元连接，以输出各个单体电池的荷电量的数据输出单元；

与所述荷电量判断单元连接，以在所述荷电量判断单元的判断结果为是时进行报警的报警单元。

优选的，所述均衡控制芯片还包括串接于所述相邻两个单体电池之间的电压变换器；

所述电量转移控制单元包括：根据所述相邻两个单体电池的荷电量确定均衡电流方向、均衡电流大小和均衡时间的计算单元，以及根据所述所述均衡电流方向和均衡电流大小调节所述电压变换器的变比、并以所述均衡时间作为所述电压变换器的工作时长的执行单元。

优选的，所述均衡控制芯片还包括电流控制单元；

所述电流控制单元包括：

检测所述相邻两个单体电池的电流信息的电流检测单元；