[发明专利]一种高压电池系统

说明书

本发明提供了一种高电压电池系统，包括高压电池包、高压电池管理系统、其中高压电池包由数个电池包串联而成，高压电池管理系统由与电池包数量对应的低压从控单元、与电池正负极总线连接的高压转换控制单元、及与低压从控单元和高压转换控制单元分别连接的高压主控单元构成，高电压电池系统上还设置有扩展单元，高压主控制单元通过获取低压从控制单元上报的电芯数据，主动对电芯进行充放电均衡控制，以保证电芯达到均衡的效果，增加电池系统的使用寿命。

技术领域

本发明属于电池领域，涉及一种多层级的电池管理系统中集成低压电池而成的高压电池模块。

背景技术

能满足不间断电源、储能设备、电动车在能支配的能量与能调用的电压方面要求的电池系统。通常采用多模块电池的形式，而多层级电池管理系统中常采用的由数个低电压电池包及相应电气系统集成而成的高压电池模块。

发明内容

本发明提供了一种集成低压电池而成的高压电池模块，可以通过总线对不同低压电池包进行监测管理，进而集成为高压电池。

一种高电压电池系统，包括高压电池包、高压电池管理系统、其中高压电池包由数个电池包串联而成，高压电池管理系统由与电池包数量对应的低压从控单元、与电池正负极总线连接的高压转换控制单元、及与低压从控单元和高压转换控制单元分别连接的高压主控单元构成。

高电压电池系统上还设置有扩展单元，扩展单元为高压采集单元、电流采集单元、绝缘控制单元、存储控制单元或显示终端控制单元中的部分或者全部。若采用上述单元，所采用的单元则按照下述方式连接：高压采集单元连接ID识别和CAN1总线，同时通过高压采集线束连接至高压转换控制单元；电流采集单元连接ID识别和CAN1总线，同时通过电流采集线束连接至高压转换控制单元；绝缘控制单元连接ID识别和CAN1总线，同时通过高压采集线束连接至高压转换控制单元；存储控制单元连接12V电源和CAN2总线，同时通过CAN2总线连接至高压主控制单元；显示终端控制单元连接12V电源和串口线，同时通过串口线连接至高压主控制单元。

低压从控制单元通过信号采集线束连接对应电池包，所述采集线束为电压和温度采集线束。

所述数个低压从控单元对低压电池包进行电压和温度数据采集监控的监控信号通过ID识别和CAN1总线传输至高压主控单元。

所述高压主控单元通过通信总线与上位系统连接。

所述高压主控单元通过CAN3总线连接CAN转USB接口，连接上位系统，功率控制单元还同时通过485总线连接485转USB接口，连接上位系统。

高压转换控制单元主要由开关电源、熔断器、功率二极管、分流器、功率继电器及电流传感器等组成，其中开关电源将输入的高电压进行降压隔离处理以提供12V电源，熔断器和二极管对高压主回路进行过流及防反接保护，继电器执行充放电及告警开关处理。

高压主控制单元主要由电压转换稳压电路、继电器驱动电路、PWM风扇驱动电路、ID识别隔离电路、485通信隔离电路、232通信隔离电路、单片机MC9S12XEP100接口电路及CAN通信隔离电路等组成，其中电压转换稳压电路输出正负12V和5V等电压，为与之相连的各类控制模块提供稳定精准的电源。

低压从控制单元31主要由采集滤波电路、ID识别隔离电路、单片机MC9S08DZ60接口电路及CAN通信隔离电路等组成。其中电压和温度的采集芯片BQ76PL455的模拟电路采用电池电源供电，通信数字电路采用与单片机相同的隔离电源供电，支持6至16节串联单体电池电压采集，支持4路差分温度采集。

各电池包通过单独的电压和温度采集线束28分别连接低压从控单元31，各低压从控单元31通过ID识别和CAN1总线连接至传输至高压主控制单元35，低压从控制单元31通过电压和温度采集线束28连接低压电池包，对低压电池包进行电压和温度数据采集监控，并将监控信号通过ID识别和CAN1总线传输至高压主控制单元35。