[发明专利]一种控制锂电池组间环流的储能电池管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制锂电池组间环流的储能电池管理系统。

背景技术

两个(或者多个)电池组并联，构成了闭合回路，就会出现环流，由于电池组内阻很低，接近于零，环流的方向是从较高电压的电池组出来(放电的方向),倒灌进入较低电压的电池组(充电的方向)，根据电路学欧姆定律，环流的大小＝电压差/两内阻的和，所以即使压差很小，由于电池组内阻很小，瞬间形成较大的环路电流。电池组主要由电芯和电池智能管理BMS保护板构成，BMS保护板内用MOS作为充放电开关，而MOS损耗分为导通损耗和开关损耗，瞬间大电流造成MOS瞬间损耗极大，会在充放电过流保护延时之前造成炸管动作,同时对电芯的大电流冲击，也可能造成电池劣化，或者损坏。因此，需要有保护装置，目前，BMS中就有这种保护装置。

目前BMS(Battery Management System电池管理系统)保护板充电限流板控制方法包括：

1、检测到充电接入，即刻启动充电限流板，关掉充电MOS,缺点是检测到充电接入，BMS采样电流值，若充电电流抵达充电过流值时，启动过流延时(比较大,比如1000mS)保护，若抵充电电流抵达充电短路保护电流值时，启动充电短路延时(比较小，比如200uS)保护。如果刚好电流值在过流门槛和短路门槛之间，此时过流保护延时启动，但由于时间较长，在过流保护之前，MOS高功耗造成炸管。

2、检测到充电接入，打开充电MOS及限流板，采样充电电流，软件处理，当电流抵达充电过流或者短路，MCU输出控制关充电MOS,相对第一种做法，充电过流或者短路，限流板切入速度会短一些，因仍要经采样处理及输出控制，延时时间内，仍有可能造成MOS炸管及伤害电芯。

在现有的BMS中，充电限流板电流限流值不可设定，多集中在5A或者10A限流，无法数字控制及连续可调。

发明内容

本发明针对目前BMS中，充电限流板电流限流值不可设定，多集中在5A或者10A限流，无法数字控制及连续可调的不足，提供一种控制锂电池组间环流的储能电池管理系统。

本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是一种控制锂电池组间环流的储能电池管理系统，包括电流检测电路、控制电路。所述的控制电路根据电流检测电路检测到的电池组的输入或者输出电流实现对充电MOS管和放电MOS管的驱动，其特征在于：所述的控制电路包括前端AFE电路、主控MCU、锁存器，所述的前端AFE电路连接电池组和主控MCU，主控MCU产生的充电过流信号进入锁存器锁存，锁存器产生关充电信号与主控MCU产生的充电开关信号分别接与逻辑门电路的输入端，逻辑门电路的输出端接充电MOS管和放电MOS管的MOS驱动装置。

本发明利用对充电电流精密检测，数字及模拟电路处理，以及软硬件快速响应，解决在电池包并联过程中大电流环流充放电问题，彻底有效解决环流炸MOS或者损坏电芯的顽症。

进一步的，上述的控制锂电池组间环流的储能电池管理系统中：所述的电流检测电路包括检流电阻、运算放大器、比较器，所述的检流电阻设置在电池组的负极B-与充电包负极之间，所述的运算放大器的同相输入端和异相输入端分别接检流电阻的两端，其中，所述的运算放大器的同相输入端接电池组的负极B-侧；所述的运算放大器输出端接比较器的同相输入端，比较器的异相输入端接所述的主控MCU，比较器的输出形成充电过流信号分别接主控MCU和锁存器的CP端。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1本发明实施例原理框图。

具体实施方式

实施例1如图1所示，本实施例是一种控制锂电池组间环流的储能电池管理系统，包括运算放大器、比较器、MCU、锁存器、检流电阻、充电MOS、放电MOS；本方案在检流电阻两端另引出一路差分信号到精密运放，运放输出接到比较器的正输入端，而比较器的负输入端连接到MCU的DAC输出口，MCU可以数字设置DAC口的模拟电压值，比较器的输出一路作为MCU的中断触发信号，另一路作为D触发器的时钟信号，D触发器的输出取反与充电MOS的控制信号相与。故当设定的充电过电流条件满足时，D触发器路信号与充电MOS控制信号相与为零电平，关掉充电MOS,保留充电限流模块导通，从而最快速度切换到限流模块，有效杜绝充电电流大，烧坏充电MOS，另一路进入MCU，触发中断，中断处理软件关断充电MOS，可软件延时进行二次充电过流保护。