[发明专利]电池管理系统

说明书

技术领域

本发明属于电池领域，具体涉及一种电池管理系统。

背景技术

电池管理系统通常负责电池组中电池电量的计算、电池保护，电池间的电量平衡控制、以及电池管理系统内外的信号通信等。在现有技术中，一般使用到电池的产品，都需要搭配电池管理系统来控制。

由于电池在制造过程中很难确保具有完全的均一性，各串联的电池单元之间会存在充电或放电特性的差异。因此，当使用串联电池单元的电池组时，会存在这样的问题：充电时，同一电池组中，即使某些电池单元被过度充电，也仍然存在某些电池单元尚未达到饱和；又或放电时，同一电池组中，有些电池单元尚未完全放电，但仍有些电池单元被过度放电。此外，如果电池单元长期被过度放电/充电，在构成电池单元的材料中可能会出现显著劣化，使得电池单元的特性变得不同，而这种劣化是加剧电池单元间差异的原因之一。

所以现有技术中通过提供电池单元管理系统的电量平衡功能来解决上述问题。

现有的电量平衡方法主要有两种，其中一种为被动式电量平衡，即将电池单元中多余的电量以电阻的方式耗散成热，但仅能在充电时进行。另一种为主动式电量平衡，其采用能量转移的方式，将电池组中多余电量转移到电量不足的电池单元中，并可以在电池充电、放电以及不工作时都能进行，从而满足电池组更多情况的需要。

现有技术的主动式电量平衡中，通常是将电池组中所有电池单元的电压转换后给需要平衡的电池单元进行充电。通常需要较多的平衡时间，效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池管理系统，其可减少电能平衡所需要的时间，提高系统效率。

为实现上述发明目的，本发明提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括：

相互串联的若干电池单元；

DC/DC转换组件；及

控制器，控制所述DC/DC转换组件以使其至少在以下两种模式之一下工作：

第一模式，将所述若干电池单元中所有电池单元的总电压，降压后传输给特定的电池单元以进行充电；和

第二模式，将所述若干电池单元中部分电池单元的累加电压，经电压转换后传输给特定的电池单元以进行充电。

作为本发明的进一步改进，所述DC/DC转换组件包括第一级DC/DC转换器，用于获取所有电池单元的总电压，并输出低于所述总电压的第一输出电压。

作为本发明的进一步改进，所述若干电池单元被划分成若干电池模块。

作为本发明的进一步改进，所述若干电池单元的累加电压包括单个或多个电池模块中所有电池单元的累加电压。

作为本发明的进一步改进，所述DC/DC转换组件还包括与若干电池模块相应连接的若干输出DC/DC转换器，所述输出DC/DC转换器用于获取相应电池模块电池中所有电池单元的电压，并转换成第二输出电压输出。

作为本发明的进一步改进，当第二输出电压高于第一输出电压时，控制器控制DC/DC转换组件在第二模式下工作。

作为本发明的进一步改进，所述DC/DC转换组件还包括与所述若干电池模块相应连接的若干第二级DC/DC转换器，以输出电流给相应电池模块中的特定电池单元来进行充电。

作为本发明的进一步改进，在第一模式下，若干第二级DC/DC转换器中的一个或多个被选择来获取所述第一级DC/DC转换器的输出；在第二模式下，若干第二级DC/DC转换器中的一个或多个被选择来获取若干输出DC/DC转换器中一个或多个的输出。

作为本发明的进一步改进，电池管理系统还包括连接在每一第二级DC/DC转换器和相应的电池模块之间的开关电路；所述控制器通过控制所述开关电路在所述特定电池单元和相应的第二级DC/DC转换器之间建立电性通路。

作为本发明的进一步改进，当特定电池单元包括相应电池模块中的所有电池单元时，控制器依次对相应电池模块中的所有电池单元进行充电。

本发明的有益效果是：提供了一种电池管理系统，其具有两种工作模式，即第一模式：将若干电池单元中所有电池单元的总电压降压后传输给特定电池单元以进行充电；和第二模式：将若干电池单元中部分电池单元的累加电压经电压转换后传输给特定的电池单元以进行充电。电池管理系统可以根据不同的情况采取不同的模式对特定电池单元进行充电，而不需要总是由所有电池单元对特定电池单元充电，更加灵活，从而减少了电能平衡所需要的时间，并且提高了系统效率。

附图说明

图1是本发明电池管理系统的一具体实施方式的电路原理示意框图；