[发明专利]电池管理系统

说明书

本发明公开了一种电池管理系统，用于对至少两组电池组进行电量均衡，每一电池组包括至少两个电池单体，电池管理系统包括中央控制单元和对应于每一电池组的电池管理单元，中央控制单元与每一电池管理单元之间通过CAN总线连接，电池管理单元用于对所对应的电池组内的电池单体进行组内电量均衡，中央控制单元用于对电池组进行组间电量均衡。通过上述方式，本发明的电池管理系统能够实现电池组的组内电量均衡以及同时实现电池组的组间电量均衡，有效提升电量均衡效果。

技术领域

本发明涉及电池管理领域，特别是涉及一种电池管理系统。

背景技术

现有的电池技术领域中，蓄电池因是一种供电方便、安全可靠的直流能源而广泛应用在各个领域中。蓄电池能够将电能转化为化学能存储起来，在使用时能够将化学能转变为电能。然而，由于蓄电池是一种化学反应装置，其内部的化学反应一般很难及时察觉，日常使用中的缺陷往往需要长期和频繁的使用才能显现出来。再者，蓄电池的化学特性决定其工作电压的范围有严格限制，当蓄电池的工作电压高于最高电压限制值时会产生安全事故，当蓄电池的工作电压低于最低电压限制值时会产生不可逆反应，从而容易损害蓄电池。

在传统技术中，对蓄电池的故障诊断一般采用在线监控。在线监控主要是基于RS-232（一种串行总线）总线或RS-485总线对蓄电池进行电量均衡。然而这些方法只能采用主从式系统结构，以轮询方式收集数据，不具有主动协调能力。且电量均衡效果差，只能实现电池单体之间的电量均衡，无法实现电池组之间的电量均衡。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电池管理系统，能够实现电池组组内和电池组组间的电量均衡，并且成本低、可靠性高，能够有效提升电量均衡效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电池管理系统，用于对至少两组电池组进行电量均衡，每一电池组包括至少两个电池单体，电池管理系统包括中央控制单元和对应于每一电池组的电池管理单元，中央控制单元与每一电池管理单元之间通过CAN总线连接，电池管理单元用于对所对应的电池组内的电池单体进行组内电量均衡，中央控制单元用于对电池组进行组间电量均衡。

其中，电池管理单元用于采集电池组内每一电池单体的状态信息，且根据电池单体的状态信息确定需进行电量均衡的电池单体，并控制电量高的电池单体对电量低的电池单体进行组内电量均衡。

其中，状态信息至少包括电压值、电流值以及温度值中的一种。

其中，中央控制单元用于通过CAN总线从电池管理单元获取每一电池组的总状态信息，且根据电池组的总状态信息确定需进行电量均衡的电池组，并控制电量高的电池组对电量低的电池组进行组间电量均衡。

其中，电池管理单元包括第一微控制器、第一变压器、第一三极管、第一电容、第二电容、第三电容、数量与电池组内的电池单体对应的至少两个第一开关组和至少两个第二开关组，第一变压器包括原线圈和副线圈，第一变压器的原线圈的两端分别与第一电容的两端连接，并通过对应的第一开关组与每一电池单体的两极连接，第一变压器的副线圈的两端分别与第二电容的两端连接，并通过对应的第二开关组与每一电池单体的两极连接，第一三极管串联于多个第一开关组与第一变压器的原线圈之间，第一微控制器分别连接电池组、第一开关组和第二开关组，并通过第三电容连接第一三极管的控制端连接；在第一微控制器采集到电池组内每一电池单体的状态信息，且根据电池单体的状态信息确定需进行电量均衡的电池单体时，第一微控制器控制电量高的电池单体对应的第一开关组连接至第一变压器的原线圈，并控制电量低的电池单体对应的第二开关组连接至第一变压器的副线圈，并通过控制第一三极管间歇性导通，以使得电量高的电池单体在第一三极管导通阶段将电能储存在第一变压器的原线圈，并在第一三极管关闭阶段，通过第一变压器的副线圈为电量低的电池单体充电。