[发明专利]采样均衡总线复用的电路及方法、电池管理系统及电池组

说明书

本发明公开了一种采样均衡总线复用的电路及方法、电池管理系统及电池组。其中，采样均衡总线复用的电路，包括采样电路和均衡电路，所述采样电路与均衡电路均通过采样均衡复用总线与电池组相连。本发明的采样均衡总线复用的电路，解决了成本高，可靠性低，资源浪费的问题，也减少控制IO口，节约芯片的控制引脚。

技术领域

本发明属于电池管理领域，尤其涉及一种采样均衡总线复用的电路及方法、电池管理系统及电池组。

背景技术

目前，随着能源危机和环境污染问题的日趋严重，新能源技术正处在高速发展时期，其中电池应用广泛，但是由于电芯存在不一致性，使得电池组充放电过程中会出现“木桶效应”，造成电池组容量取决于容量最小的单体电池。为使电池组的容量得到最大化利用，增长电池组充放电次数、使用寿命，需要电池管理系统对其进行主动或被动均衡控制策略解决电池一致性问题。

基于上述原因，电池管理系统需要均衡总线对电池进行均衡控制。因此，为获得电池电压，需要采样总线来对电池依次轮询采样。其中，电池管理系统中的总线一般分两种：一是采样总线，二是均衡总线。采样总线是微处理器通过IO口控制采样光耦继电器矩阵，依次将每节电池接入采样总线，由采样芯片采集每节电池电压；均衡总线，控制策略根据采集的电池电压，控制均衡光耦继电器矩阵，将需要均衡的电池接入均衡总线，单独对其进行充放电控制。

由于电池的化学特性，在对电池充放电时，采集到的电压与静默状态不同，在充电时采集的电压高于静默状态电压，在放电时采集的电压低于静默状态电压。为解决电池管理系统中采样不准的问题，通常采用分时采样的方法，即采样时刻关闭均衡总线，采样完毕后再打开均衡总线。采样总线与均衡总线不同时使用，造成了总线的浪费，成本高，且器件多，造成可靠性降低。

综上所述，亟需研发一种采样均衡总线复用的电路来解决电池管理系统成本高，可靠性低，资源浪费的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明实施例的第一方面提供了一种采样均衡总线复用的电路，该电路能够提高效率，电路结构简单且能够实现成本和可靠性的最优化。

本发明实施例的第一方面提供的一种采样均衡总线复用的电路，包括采样电路和均衡电路，所述采样电路与均衡电路均通过采样均衡复用总线与电池组相连。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第一种实施方式，采样电路启动时，均衡电路禁止，采样电路通过采样均衡复用总线对电池组中所有电池进行电压轮询采样。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第二种实施方式，当电池组中相应电池电压过充时，采样电路禁止，均衡电路启动，相应电池的电流通过采样均衡复用总线被引入至均衡电路进行放电，以均衡电池组电压。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第三种实施方式，电池组内每节电池的正极和负极分别与采样均衡复用总线之间还串接有过流保护装置。

在该实施例中，为了避免流入电池中的电流过大，而影响电池的寿命，因此在电池的正极和负极分别与采样均衡复用总线之间还串接有过流保护装置。

当流入电池组内电池的电流过大时，过流保护装置断路。

其中，过流保护装置可采用保险丝或过流保护器来实现。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第四种实施方式，所述采样均衡复用总线与电池组的每节电池之间还串接有开关控制电路，所述开关控制电路被配置为：控制采样电路或均衡电路与电池组内相应电池之间的接通或断开。

其中，开关控制电路为光耦继电器电路。

光耦继电器是固态继电器的一种，其输入端以光为媒介控制输出端的开关状态，其工作原理与光耦类似。