[发明专利]具有隔离、分布式、菊花链式电池模块控制器的电池管理系统（BMS）

说明书

技术领域

本文所公开的实施例涉及一种可以用于电池能量储存系统中的电池组的电池管理系统。电池管理系统可以包括隔离、分布式、菊花链式电池模块控制器。

背景技术

电能对于现代国家经济至关重要。然而，增加的电能需求和增加可再生能量资产用来发电的趋势给老化的电力基础设施带来压力，这使得老化电力基础设施更易于出现故障，特别是在峰值需求期间。在某些区域中，需求增加使得峰值需求时段危险地接近超过电力工业能产生和传输的最大供应水平。在本文中描述了允许以更具有成本效益和可靠方式产生和使用电力的新能量存储系统、方法和设备。

附图说明

附图并入于本文中并且构成本说明书的部分，附图示出了本发明并且与描述一起进一步用来解释本发明的原理并且使得相关领域技术人员做出和使用本发明。

图1A、图1B和图1C是示出示例电池组的图。

图2A、图2B、图2C和图2D是进一步示出示例电池组的图。

图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、图3F、图3G和图3H是进一步示出示例电池组的图，

图4是示出集成到电池组内的示例电池组控制器的图。

图5A是示出由电池组控制器和多个电池模块控制器形成的示例通信网络的图。

图5B是示出用于在电池模块控制器接收指令的示例方法的流程图。

图6是示例电池组控制器的图。

图7A和图7B是示出示例电池模块控制器的图。

图8是进一步示出示例电池模块控制器的图。

图9是示出示例电池能量储存系统的图。

图10是示出用来平衡电池组的示例方法的流程图。

在附图中，相似附图标记可以指示相同或功能相似的元件。

具体实施方式

虽然在本文中利用特定应用的说明性实施例描述了本发明，应了解本发明并不限于这些。能取得本文所提供的教导内容的本领域技术人员将认识在本发明的范围内的额外修改、应用和实施例和本发明将具有重要应用的额外的领域。

术语“实施例”或“示例实施例”并不需要所有实施例包括所讨论的特征、优点或操作模式。在不偏离本发明的范围或精神的情况下，可以设计出替代的实施例，并且熟知的元件可能并未详细描述或者可以省略以便不混淆相关细节。此外，本文所用的术语仅仅是出于描述特定示例性实施例的目的且并不意图是限制性的。除非上下文清楚地指示为其它情况，如本文所用的单数形式“一”和“该”预期也包括复数形式。还应了解术语“包括”、“具有”和“包含”当在本发明中使用时，规定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件或其群组的存在。

图1A、图1B和图1C是示出根据本发明的实施例的示例电池组100的图。具体而言，图1A和图1B描绘了电池组100的正视图，并且图1C描绘了电池组100的分解图。如图1A至图1C所示，电池组100的外壳可以包括前面板102、盖子或覆盖物112、后面板116和底部118。盖子112包括左侧部分和右侧部分，盖子112可以包括多个通气孔以便于空气通过电池组100并且辅助冷却电池组100的内部部件。在一非限制性实施例中，盖子112为“U”形并且可以由单件金属、塑料制成或者本领域普通技术人员已知的任何其它材料制成。

可以使用图1C所示的紧固件128来组装电池组100的外壳，紧固件可以是螺钉和螺栓或者本领域普通技术人员已知的任何其它紧固件。电池组100的外壳还可以包括前手柄110和后手柄114。如图1C所示，前板102可以经由前面板安装件120联接到盖子112和底部118。在一实施例中，电池组100实施为可安装到机架上的器材模块。例如，电池组100可以实施为标准19英寸机架(例如，宽度为19英寸的前面板102，和深度为22与24英寸之间并且高度为4个机架单位或“U”的电池组100，其中U为等于1.752英寸的标准单位)。如图1C所示，电池组100可以包括附连到底部118上的一个或多个安装件122。安装件122可以用来将电池组100固定于机架中以便将多个电池组布置成堆叠配置(在图9中示出)。