[发明专利]电池管理系统

说明书

【技术领域】

本发明有关一种电池管理系统，尤指一种具有实时监控功能的电池管理系统。

【背景技术】

作为储电工具的蓄电池，即通常人们所说的二次电池，无论是使用历史最悠久、应用最广泛的铅酸电池，还是近十几年才发展起来的更具有发展空间的高性能锂离子电池，在使用中最怕的就是过充电和过放电。一旦过充、过放电，电池就要损坏，容量降低，寿命减少。严重的情况下，还会发生爆裂和起火燃烧。尤其是锂离子电池，通常所发生的爆燃现象，基本上都是由于电池过充、过放电所引起来的。因此，蓄电池在使用中，那怕是一节电池，都要进行电池管理，都要配置电池管理系统。这是保障电池使用安全、使用性能和使用寿命的必不可少的措施。

电池在成组使用时，更容易发生过充、过放电的现象，其根源都在于电池的一致性误差所引起来的。蓄电池组中的单体电池，由于电池的制造和使用条件的不同，其使用特性之间存在差异性，即电池的电压、容量、内阻和自放电率，在不同温度、不同充放电倍率、不同荷电状态、不同使用历程等的使用条件下，是各有差异的。而单体电池之间存在的这些差异，如果在充、放电过程中没有得到应有的控制，将会被进一步加大，进而导致部分电池发生过充、过放电现象，造成蓄电池组的容量和寿命的急剧下降，最终引起事故的发生。这是蓄电池在使用中出现的难题。为此，近十几年来，国内外的许多专家学者，广大蓄电池的制造者和使用者，都大力开展了旨在解决电池一致性误差所带来危害的研究，开发出了各种各样的电池管理系统(BMS)。至今为止，现有技术中所见到的国内外电池管理系统(BMS)，一般都具有高低压、高低温、和过流短路等多项常规保护功能和储备电量的测量功能，有许多电池管理系统(BMS)还具有所谓电池的均衡功能。但是，从实际的使用效果看，很少有令人满意的电池管理系统(BMS)。有些电池管理系统(BMS)是在处理电子技术方面存在的问题，还有的是对电池管理系统(BMS)的理念和电池管理策略存在问题。目前电动车领域正日益快速发展，可相比之下电池的发展还是存在瓶颈，不耐用、寿命短、使用成本高等问题有待解决，而且稍不小心还会发生事故，甚至发生着火爆炸。

因此，确有必要对传统的电池管理系统(BMS)进行改良以解决现有技术中的上述缺陷。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种合乎科学理念而又实用有效的电池管理系统(BMS)以解决现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明电池管理系统采用如下技术方案：一种电池管理系统用以管理一蓄电池组，所述电池管理系统包括微控制单元、电性连接所述微控制单元的通讯模块、电性连接所述微控制单元的电源控制模块及电性连接所述微控制单元的系统控制模块，所述通讯模块包括分别电性连接所述微控制单元的串行数据通信接口模块、第一总线模块及第二总线模块，所述串行数据通信接口模块用于运行电池管理系统的状态监控、程序标定及参数修订，所述第一总线模块与一用电电机的一基本侦测单元(BMU)和一发动机液压机械组件(HMU)电性连接，所述第二总线模块为高速总线，将侦测到的蓄电池组的电池的剩余电量、电压、电流、温度参数实时报告给一核心电子控制单元(VCU)及一电机微控制单元(MCU)。

进一步，所述通讯模块还包括第三总线模块，所述第三模块总线电性连接一车载监控系统，所述第三总线模块为高速总线，将蓄电池组的详细信息传送至车载监控系统，完成蓄电池组的状态的数据显示和故障报警等功能，为蓄电池组的维护和更换提供数据。

进一步，所述第二总线模块及所述第三总线模块均采用隔离的方式与微控制单元进行连接。

进一步，所述充电电机通过所述第一总线模块实时了解蓄电池组的电池的实时状态，并根据情况调整充电模式，所述充电模式包括恒流充电模式及恒压恒流充电模式。

进一步，所述恒流充电模式为调整充电电机的充电电压，调节蓄电池组的串联电池的电压，进而使充电过程中的电流保持不变。

进一步，所述恒压恒流充电模式为保持电压恒定，并在充电过程中将电流控制在一定范围内。

进一步，所述充电模式还包括涓流充电模式，所述涓流充电模式为保持一个相对恒压恒流充电方式的充电电流而言小的充电电流给蓄电池组的内部的化学物质一个恢复过程，当电池的端电压增大到某一数值后，然后再采用恒压恒流充电模式为蓄电池组进行充电。