[发明专利]一种电池管理系统及其应用

说明书

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种电池管理系统及其应用，能够实现大容量的电池模块应用于电动类交通工具中。

背景技术

电动类交通工具的电机电压一般在36V~72V之间，而单个锂电池的电压一般在2.0V~5.0V之间，因此，通常将多个锂电池单元串接来达到电机工作时所需的电压。由于锂电池性能的不一致性，例如：内阻、容量以及自放电性能的不同，串联的锂电池在充放过程中会出现充放电不一致的现象。过充过放不但会影响整个电池组的寿命，也会埋下安全隐患。

为了解决过充过放问题，采用控制芯片监测各个串联的锂电池单元，当某个锂电池单元的电压超过过充电压或者低于过放电压时，控制芯片将中止充放电过程，由于各个锂电池单元性能的不一致性，个别电池的电压会偏高或偏低，从而导致充放电过早终止，导致整个电池组的容量下降。现有技术中，通常采用电池单元上连接均衡装置的方法来提高电池组的容量，常用的是被动均衡装置，其以放电的形式来释放能量，单独降低电压过高的锂电池单元，使得整个电池组的充放电继续进行。为了使锂电池组电压达到电机工作电压，目前一般需要串联7~17个低压锂电池单元，缺点为：1、由于每个电池单元均需要与芯片控制器连接，导致整个系统连接结构错综复杂，不易维修或更换损坏的电池单元；2、若电池单元具有较大容量，则整个电池组体积很大，十分笨重；3、电池组效率较低。主动均衡装置是将电压过高的锂电池单元的电量转移到电压较低的电池单元里，具有能够减少能量损耗、电池组效率较高的优点，但成本较高。

因此，迫切需要研发一种电池管理系统，该系统包括少量电池单元串联组成的电池组，该电池系统在满足电机工作电压的同时，具有结构简单、体积小以及成本较低的优点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，一是提供了一种电池单元串联数目少、结构简单、安全性能高的电池管理系统，该电池管理系统包括电池组以及与电池组连接的升压模块，所述电池组包括多个串联的电池单元，所述电池单元包括相连接的电池单体和主动均衡模块；所述升压模块经由配电装置与用电设备的负载建立连接，用于将电池组的电压升至用电设备的工作电压。该技术方案去除了传统方法中的控制芯片，不再通过控制芯片防止各个电池单元被过充过放，而是将每个电池单元均配设主动均衡模块，以减少各个电池单元之间的不一致性，极大地降低了各个电池单元过充过放的可能性，有效地减少了电池单元串接的数目，降低了整个电池组的重量及体积，提高了整个电池组的效率。

进一步的，各个所述的电池单元分别由金属外壳覆盖，从而使得各个电池单元被隔离开来。这样的设计能够保证整个电池组的安全，避免出现一旦一个电池单元起火，整个电池组起火的问题，也便于维修损坏的电池单元。

进一步的，所述升压模块包括多个转换器，各个所述的转换器经由配电装置与用电设备的负载建立连接。这样的设计拓宽了整个电池管理系统的应用范围，灵活方便。

进一步的，，所述电池管理系统还包括电池平衡模块，在所述电流升压模块与电池组之间连接电池平衡模块，能够保证整个电池管理系统供电的稳定性。

进一步的，所述电池管理系统还包括无线控制装置，无线控制装置与升压模块通讯连接，用于控制升压模块的开启或关闭。

进一步的，所述的无线控制装置所述无线控制装置包括连接的主控模块、通讯模块、定位模块、检测模块以及信息存储模块，所述通讯模块与用户终端建立通讯连接。

本发明二是公开了上述电池管理系统在电动类交通工具中的应用，提供了一种电动类交通工具的管理系统，能够允许大容留电池模块应用于电动类交通工具中，尤其有利于将电动汽车的电池组重新改造用于电动自行车中。

该电动类交通工具的管理系统包括云端管理系统、智能车锁以及上述的电池管理系统，所述的智能车锁与电池管理系统之间，以及所述的云端管理系统与电池管理系统之间建立通讯连接。

此外，本发明还提供了一种电动类交通工具的管理方法，采用上述电动类交通工具的管理系统，该方法尤其适用于管理目前流行的共享交通工具。该管理方法具体包括以下步骤：

S1、用户登录云端管理系统预定电动自行车，获得包括电动类交通工具地址在内的确认通知；

S2、云端管理系统向该电动类交通工具的无线控制装置发送授权信号，等待用户取车，或者在用户到达电动类交通工具所在位置后，直接由用户终端发送授权信号；

S3、该电动类交通工具接收到授权信号后，通过自身的无线控制装置自行解除智能车锁；