[发明专利]一种电池管理均衡系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理系统设计和应用技术领域，特别提供了一种电池管理均衡系统。

背景技术

随着经济发展的能源问题日益突出，人们保护环境意识的逐步增强，大力发展风能，太阳能等清洁能源。存储能源，为电动汽车，或需要电池最为常规或备用能源的场合逐渐增加，二次电池的管理问题逐渐出现，其中由于电池的生产技术带来的电池一致性差、不均衡的问题始终困扰着电池的生产者和电池的使用者。以往也出现过各种各样的二次电池主动和被动均衡方法，但是大多因为需要大量的开关器件及控制信号，或控制复杂、成本较高，使得均衡系统的实施非常复杂，以致难以实现。

人们迫切希望获得一种技术效果良好的电池管理均衡系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果良好的电池管理均衡系统。

本发明一种电池管理均衡系统，用于和电池或电池组相连接并辅助其工作；其特征在于：其由下述几部分构成：电池状态获取模块1、低成本隔离充电器2、电池选择模块及均衡接口3、充电控制模块4、电池系统取电模块5、信号隔离模块6、控制器模块7、控制器部分电源8、选配控制单元9；其中：所述电池或电池组分别与电池状态获取模块1、低成本隔离充电器2、电池系统取电模块5相连接；

低成本隔离充电器2和充电控制模块4通过电池选择模块及均衡接口3连接；充电控制模块4还连接着电池系统取电模块5；

电池状态获取模块1、电池选择模块及均衡接口3、充电控制模块4三者分别通过信号隔离模块6与控制器模块7连接；控制器部分电源8与控制器模块7连接；

信号隔离模块6具体是采用隔离或者非隔离方式工作的装置。

本发明所述电池管理均衡系统，还包含下述内容要求：

所述电池管理均衡系统满足下述要求之一或其组合：

其一，电池状态获取模块1具体是下述几种之一或其组合：电池检测芯片、CAN数据总线、RS485数据总线；

其二，所述电池选择模块及均衡接口3满足下述要求：其具有至少一根行连接线和至少一根列连接线，每个行连接线和列连接线都设置有一个控制开关，控制开关的一侧连接着一根行连接线或者列连接线，控制开关的另一侧连接电池选择模块及均衡接口3的正极或负极；所述控制开关通过信号隔离模块6采用隔离或非隔离方式连接着控制器模块7；

其三，低成本隔离充电器2具有原边和副边，其中：原边与电池选择模块及均衡接口3相连接，副边通过配合电路与电池或电池组并联；原边与副边之间是相互隔离的；副边的配合电路是具有辅助充电和电流切断功能的装置；

电池选择模块及均衡接口3的行连接线或列连接线与用于规划电池矩阵的低成本隔离充电器2的原边的一端相连接，列连接线或行连接线与低成本隔离充电器2的原边的另一端相连接；

其四，所述电池选择模块及均衡接口3具体采用行列开关控制其选择的模式，大量减少了开关的使用数量和控制信号，开关器件使用数量等于所规划的行数加上所规划的列数，可以同时选择多行多列的电池进行充电；

所述充电控制模块4通过电池选择模块及均衡接口3的均衡接口连接着被均衡管理的电池或电池组的2；

其五，低成本隔离充电器2的原边产生一定频率和宽度的脉冲波，能将电量传递给被均衡的电池或电池组以达到主动均衡目的，此模块由电池系统取电模块5为其提供充电电源；

其六，所述电池系统取电模块5连接电池或者电池组的总正和总负，将电池系统的电源转换以便供下述几部分使用：电池状态获取模块1、低成本隔离充电器2、电池选择模块及均衡接口3、充电控制模块4使用；

其七，所述信号隔离模块6连接电池状态获取模块1、电池选择模块及均衡接口3、充电控制模块4和控制器模块7，以便建立电器隔离的数据或控制通道；

②信号隔离模块6为选配模块，当不采用此模块时控制器模块7直接与电池状态获取模块1、电池选择模块及均衡接口3、充电控制模块4相连接。

其八，所述控制器部分电源8，选配控制单元9具体是：为控制器模块7和与其之间相连的“其他模块”提供电源的电源模块，所述的“其他模块”具体是以下几种之一：是数据存储模块，电池温度控制模块，电池保护模块，温度采集模块和通讯模块。

控制器模块7承担主动和被动均衡的控制算法程序的计算运行和管理功能，其控制功能有下述各个功能模块承担：

①串联中的单块或组电池状态信息获取程序；

②主动或被动均衡判断程序；

③电池选择控制程序；

④主动充电、被动放电均衡控制程序；

⑤其他模块和配套控制程序。