一種智能控制均衡的電池管理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能控制均衡的電池管理系統，包括鋰電池組、供電總線、MCU、從控盒采集單元、均衡電流采集單元、多繞組充電單元、內阻監(jiān)控單元以及電子開關單元，從控盒采集單、均衡電流采集單元、內阻監(jiān)控單元均分別與MCU連接，鋰電池組經電子開關單元與多繞組充電單元連接，鋰電池組通過供電總線與多繞組充電單元連接。本實用新型采用單獨MCU與電池管理系統的從控盒采集單元進行通訊，接收從控盒采集單元的發(fā)出來的電壓信息進行均衡，同時通過內阻監(jiān)控單元采集每節(jié)電芯的直流內阻，根據電池內阻輸出均衡電流來充電，實時監(jiān)控電池內阻，提高電池的使用壽命；能根據電池的性能進行均衡，為電池組的壽命預測及功率比提供可靠數據。
【專利說明】
一種智能控制均衡的電池管理系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及電池管理系統，具體是指一種智能控制均衡的電池管理系統。
【背景技術】
[0002]能源危機和環(huán)境污染已然成為影響社會發(fā)展的兩大難題，當今世界各國都在致力于解決這兩大難題。在世界各國人民不斷呼吁“低碳生活”的背景下，新能源開始占據著越來越重要的地位，鋰電池作為新能源的一部分，得到了空前的發(fā)展。尤其是近年來電動汽車的發(fā)展，更將鋰電池的應用推向一個新的高潮。政府和企業(yè)不斷加大對電動汽車產業(yè)的投入，迫切希望提升我國電動汽車的自主研發(fā)能力，而電池管理系統正是制約其發(fā)展的關鍵因素。
[0003]—般而言，電池管理系統必須分別檢測出電池組(battery pack)在充電或放電時該電池組內各電池芯(battery cell)的電壓，以進一步判斷各電池芯是否正常，其中電池組內的多個電池芯是以串連方式相連接。然而，市面的電池管理系統很少會考慮電池的均衡，有些廠家有做均衡都是被動均衡，通過電阻放電來達到均衡效果，而現有的電池均衡控制方法多數是根據單體電池電壓的高低進行判斷以控制能量轉移。眾所周知，電池電壓并不能準確地反映電池剩余電量，例如電壓高的電池并不一定是電量最多的電池，則按簡單的電壓判斷方法進行電量均衡，有可能加劇電池組電量的不均衡，從而降低電池組的使用壽命。而且沒有考慮電池在使用過程中，電壓輸出不一致，導致電池提前報廢。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種能根據電池的性能進行均衡、實時監(jiān)控電池內阻、提高電池的使用壽命的智能控制均衡的電池管理系統。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0006]—種智能控制均衡的電池管理系統，包括鋰電池組、供電總線、M⑶、從控盒采集單元、均衡電流采集單元、多繞組充電單元、內阻監(jiān)控單元以及電子開關單元，所述從控盒采集單元、均衡電流采集單元、內阻監(jiān)控單元均分別與M⑶連接，所述鋰電池組經電子開關單元與多繞組充電單元連接，所述鋰電池組通過供電總線與多繞組充電單元連接。
[0007]作為本實用新型的一種改進，所述智能控制均衡的電池管理系統還包括升壓電路、超級電容及電壓/電流采集單元，所述升壓電路的輸入端與鋰電池組連接，升壓電路的輸出端通過供電總線與超級電容連接，所述超級電容經電壓/電流采集單元與MCU連接。
[0008]具體的，所述M⑶通過RS-232/485控制總線與從控盒采集單元連接。
[0009]具體的，所述MCU設有多個。
[0010]本實用新型相比現有技術具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0011]1、本實用新型采用單獨MCU與電池管理系統的從控盒采集單元進行通訊，接收從控盒采集單元的發(fā)出來的電壓信息進行均衡，同時還通過內阻監(jiān)控單元采集每節(jié)電芯的直流內阻，根據電池內阻輸出均衡電流來充電，實時監(jiān)控電池內阻，提高電池的使用壽命；當電池在放電過程中，某節(jié)電池低于該電池組的平均電壓時，啟動多繞組充電單元給低的電池充電，達到該組電壓值才停止充電;并由均衡電流采集單元實時監(jiān)控均衡電流，計算出電池充進多少容量，能根據電池的性能進行均衡，為電池組的壽命預測及功率比提供可靠數據，提高電動汽車一次充電行駛里程，保護鋰電池組，延長鋰電池組使用壽命，進而提高電動汽車整車動力性能。
[0012]2、通過升壓電路與超級電容，當電池組在充電過程中，某節(jié)電芯高于設置閾值電壓時，啟動升壓電路，回饋鋰電池組及超級電容里面，同時也啟動多繞組充電單元，使低的電芯進行充電，直到達到閾值的電壓才停止充電，可靠性高，能夠有效提升電量均衡效果。
[0013]3、本實用新型采用智能控制的電子開關單元，實現多路同時均衡及多路升壓回饋。
[0014]4、本實用新型采用485/232方式通訊，與從控盒采集單元實時通訊，不會影響從控盒采集單元的電壓采集。
[0015]5、本實用新型的可以采用多個MCU控制，減少各個采集單元的運行內存，降低M⑶功耗。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0018]實施例
[0019]如圖1，本實施例提供一種智能控制均衡的電池管理系統，包括鋰電池組、供電總線、MCU、從控盒采集單元、均衡電流采集單元、多繞組充電單元、內阻監(jiān)控單元以及電子開關單元，所述從控盒采集單元、均衡電流采集單元、內阻監(jiān)控單元均分別與MCU連接，所述鋰電池組經電子開關單元與多繞組充電單元連接，所述鋰電池組通過供電總線與多繞組充電單元連接。本實用新型采用單獨MCU與電池管理系統的從控盒采集單元進行通訊，接收從控盒采集單元的發(fā)出來的電壓信息進行均衡，同時還通過內阻監(jiān)控單元采集每節(jié)電芯的直流內阻，根據電池內阻輸出均衡電流來充電，實時監(jiān)控電池內阻，提高電池的使用壽命；當電池在放電過程中，某節(jié)電池低于該電池組的平均電壓時，啟動多繞組充電單元給低的電池充電，達到該組電壓值才停止充電；并由均衡電流采集單元實時監(jiān)控均衡電流，計算出電池充進多少容量，能根據電池的性能進行均衡，為電池組的壽命預測及功率比提供可靠數據，提高電動汽車一次充電行駛里程，保護鋰電池組，延長鋰電池組使用壽命，進而提高電動汽車整車動力性能。
[0020]本實用新型采用智能控制的電子開關單元，實現多路同時均衡及多路升壓回饋。
[0021]所述智能控制均衡的電池管理系統還包括升壓電路、超級電容及電壓/電流采集單元，所述升壓電路的輸入端與鋰電池組連接，升壓電路的輸出端通過供電總線與超級電容連接，所述超級電容經電壓/電流采集單元與MCU連接。通過升壓電路與超級電容，當電池組在充電過程中，某節(jié)電芯高于設置閾值電壓時，啟動升壓電路，回饋鋰電池組及超級電容里面，同時也啟動多繞組充電單元，使低的電芯進行充電，直到達到閾值的電壓才停止充電，可靠性高，能夠有效提升電量均衡效果。
[0022]所述M⑶通過RS-232/485控制總線與從控盒采集單元連接。采用485/232方式通訊，與從控盒采集單元實時通訊，不會影響從控盒采集單元的電壓采集。
[0023]作為一種實施方式，所述MCU設有多個。當采用多個MCU控制，減少各個采集單元的運行內存，降低MCU功耗。
[0024]需要聲明的是，上述【具體實施方式】僅僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理，在本實用新型所公開的技術范圍內，任何熟悉本技術領域的技術人員在未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種智能控制均衡的電池管理系統，包括鋰電池組、供電總線、MCU、從控盒采集單元、均衡電流采集單元、多繞組充電單元、內阻監(jiān)控單元以及電子開關單元，所述從控盒采集單元、均衡電流采集單元、內阻監(jiān)控單元均分別與M⑶連接，所述鋰電池組經電子開關單元與多繞組充電單元連接，所述鋰電池組通過供電總線與多繞組充電單元連接。2.根據權利要求1所述的智能控制均衡的電池管理系統，其特征在于:所述智能控制均衡的電池管理系統還包括升壓電路、超級電容及電壓/電流采集單元，所述升壓電路的輸入端與鋰電池組連接，升壓電路的輸出端通過供電總線與超級電容連接，所述超級電容經電壓/電流采集單元與MCU連接。3.根據權利要求1所述的智能控制均衡的電池管理系統，其特征在于:所述MCU通過RS-232/485控制總線與從控盒采集單元連接。4.根據權利要求1所述的智能控制均衡的電池管理系統，其特征在于:所述MCU設有多個。
【文檔編號】H02J7/00GK205693390SQ201620519902
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月1日 公開號201620519902.0, CN 201620519902, CN 205693390 U, CN 205693390U, CN-U-205693390, CN201620519902, CN201620519902.0, CN205693390 U, CN205693390U
【發(fā)明人】尹相柱, 蘇德勝, 劉志亮
【申請人】深圳市德蘭明?？萍加邢薰?br>