[实用新型]模块化智能电池管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模块化智能电池管理系统及其驱动方法，可以同时对不同的电池组的以不同的参数进行充放电。

背景技术

现有电动车辆大多以电池电能为能源驱动车辆行走，由于电池技术的局限通常以数量巨大的单体电池通过并联、串联成组后为车辆提供能源。

用于构成电池组的单体电池需要进行严格挑选以确保所有单体电池的性能参数一致。如果单体电池之间彼此的性能参数差异过大，会导致在经过一段时间使用后电池组的储能急剧下降。同时，对于由数量巨大的单体电池构成的电池组进行维护也是非常费工费时的行为。

此外对电池组的进行快速充电时，充电速度与电池寿命的权衡也是困扰电动车行业的重要难题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以针对并联单体电池组的个体差异进行最优化充电，的模块化智能电池管理系统（BMS）及其驱动方法。这种电池管理系统可以适当的放宽对单体电池的性能参数要求，从而实现更低的电池采购成本；电池管理系统可以针对并联单体电池组的个体差异进行最优化充电，从而更好地达到在快速充电时平衡好充电速度与电池寿命两者的关系。

本实用新型所述的电池管理系统（BMS）包括：一个主电池管理系统以及至少两个子电池管理系统。

单个的子电池管理系统中，若干个单体电池并联成组后称为并联电池组，其正负极连接到子电池管理系统上用于连接电池的端子上，并联电池组可以方便的实现与子电池管理系统的连接与分离。

主电池管理系统通过充放电线路、控制总线等线路连接子电池管理系统，充放电线路包括两个以上并联充电线路以及至少一条串联充放电线路；这里所说的并联充电线路主要是指用于以并联方式连接安装在子电池管理系统上的并联电池组的一组线路，并联充电线路主要用于为并联电池组充电；这里所说的串联充放电线路是指将主电池管理系统与所有子电池管理系统连接成成一闭合环的线路，主电池管理系统可以通过该线路为安装在子电池管理系统上的并联电池组充电与放电。

控制总线可以双向通信，主电池管理系统与子电池管理系统均连接到控制总线上，子电池管理系统内有检测控制单元，可以检测电池组的工作参数，并将检测到的数据通过控制总线传送给主电池管理系统。

子电池管理系统内有受检测控制单元的操作的内部线路，可以将子电池管理系统内的并联电池组正负极连接到任意的并联充电线路或串联充放电线路上；也可以切断子电池管理系统内的并联电池组正负极与任意的并联充电线路或串联充放电线路的连接；还可以短接经过本子电池管理系统的串联充放电线路，以确保串联充放电线路的通畅。

电池管理系统充电时，主电池管理系统通过各并联充电线路与串联充放电线路向各子电池管理系统连接的并联电池组提供充电电流，各子电池管理系统连可以更改内部线路的连接状态，确保并联电池组被连接到正确的适合于该并联电池组的充电线路上去；各并联充电线路与串联充放电线路上的充电参数由主电池管理系统根据各子电池管理系统传回的子电池管理系统内的电池组的工作参数决定。

电池管理系统放电时，主电池管理系统通过各串联充放电线路接收并联电池组电能，在进行相应的电压变换后提供给用电设备；各子电池管理系统可以更改内部线路的连接状态，将并联电池组与各并联充电线路的连接断开，在保证各串联充放电线路连接正常的情况下将所属的并联电池组连接到某条串联充放电线路上或从某条串联充放电线路上脱离出来。

电池管理系统工作时，主电池管理系统随时采集子电池管理系统通过信号传输线路反馈的电池组工作参数，根据这些参数向各子电池管理系统发送控制命令，各子电池管理系统依据接受到的控制命令更改内部线路的连接状态，可以将子电池管理系统内的并联电池组正负极连接到相应的并联充电线路或串联充放电线路上、依据相应的命令切断电池管理系统内的电池组正负极与相应的并联充电线路或串联充放电线路的连接、依据相应的命令短接经过本子电池管理系统的指定串联充放电线路以保证串联充放电线路的通畅。

当某子电池管理系统内的并联电池组出现异常时，子电池管理系统可以主动切断该子电池管理系统内的并联电池组正负极与所有的并联充电线路或串联充放电线路的连接，或在向主电池管理系统发送报警信号后，在主电池管理系统命令下切断该子电池管理系统内的电池组正负极与所有的并联充电线路或串联充放电线路的连接；并短接经过该子电池管理系统的串联充放电线路，使该子电池管理系统内的并联电池组隔离出电池管理系统，从而避免并联电池组异常情况继续恶化，降低了系统危险。

附图说明

图1为电池管理系统的结构框图。