[发明专利]一种电芯系统

说明书

本发明涉及一种电芯系统，包括电芯管理系统、电池组，所述电池组包括至少一个电芯，所述电芯包括封装组合在一起并电性连接的电芯单体和电芯监控模块，所述电芯监控模块内设置有通信模块，所述通信模块通过电源线载波通信或射频无线通信的方式和电芯管理系统实现数据信息的接收和传递。本发明不仅可以实现对每个电芯的状态实时监控，还可以在无需另加数据线的情况下实现每个电芯监控模块与电芯管理系统之间的通信。

技术领域

本发明涉及一种电芯系统，尤其涉及一种采用全新的通信方式的电芯系统。

背景技术

锂电池是目前应用最广泛的电化学储能元件，由于其特殊的结构和特性，电池监测管理电路是锂电池应用系统中必不可少的部分。目前的锂电池应用中，对于单电芯的小型电池，一般每个电池配备一个电池保护板；多个电芯串并联的电池组则整组配备电池管理系统。电池保护电路和电池管理系统的核心是锂电池保护和管理芯片。简单的锂电保护芯片可实现过压、过流和过温保护；锂电池组的管理系统由专用芯片和单片机等器件组成，对电池组整体以及其中各串并单元进行监测和管理。

受限于现有技术的缺陷，目前锂电池监控和管理方面存在以下不足：

1、锂电池的管理芯片主要用于实时监控电池的充放电过程，实现过压、过流和过温保护，并没有电池工作状态详细信息的采集能力，对于电流、电压、温度等数值需要更高级的电池管理系统的介入。

2、目前锂电池的充放电保护芯片都是实时地对电池工作进行控制，并没有电池工作状态的详细信息记录能力。即使通过电池管理系统进行数据收集和记录，数据也是存储在应用系统的计算机上，即存储在终端电脑上，电池的重要历史信息无法与电池自身紧密绑定。对于电池梯级利用，一个电池需要服务于多个应用系统，当将锂电池从一个用户系统迁移到另一个，电池的历史数据难以获得和利用。

3、电池管理系统仅在工作系统中对锂电池充放电进行监测保护，储存和运输等其他环节都是监控盲区。比如电池的自身温度或周围温度的监控无法实时掌控，一旦电池由于自身问题或周围糟糕环境导致温度上升，进而引发火灾，使用者是无法提前监控和防备的。

4、在现有的电池监控方案中，信息的传递需要使用专门的数据线，如果要对每个电芯作为独立对象进行信息采集和控制，则需要每个电芯连接一条额外的数据线，这将在电池组中增加大量数据线，导致成本高、结构复杂、故障率高、维护困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电芯系统，该系统无需通过专门的数据线即可完成数据的收发。

为实现前述目的，本发明提供一种电芯系统，包括电芯管理系统、电池组，所述电池组包括至少一个电芯，所述电芯包括封装组合在一起并电性连接的电芯单体和电芯监控模块，所述电芯监控模块内设置有通信模块，所述通信模块通过电源线载波通信或射频无线通信的方式和电芯管理系统实现数据信息的接收和传递。

作为本发明的进一步改进，所述电芯监控模块包括

电芯监控芯片，

传感器，

采样器件，通过传感器，用于采集电芯的工作状态以及环境参数。

作为本发明的进一步改进，所述电芯监控芯片包括

第一存储模块、处理器，处理器在第一存储模块支持下，用于运行软件程序，

第二存储模块，用于存放数据信息，

模数转换模块，将采集得到的信息转化为数字信息，提供给处理器进行计算处理，或者直接将数字信息存储至第二存储模块，

模拟控制电路模块，在处理器的控制下，实现电芯充放电的控制调节和异常保护，

通信模块，用于和电芯管理系统实现数据信息的接收和传递，