[发明专利]一种储能型锂电池组电池管理系统及控制方法

说明书

本发明提供一种储能型锂电池组电池管理系统，包括充电输入端、充电继电器控制端、充电电压采集端、通讯端、负载请求开关输入端、单体电芯电压采集线、电池管理单元、温度传感器采集线、温度传感器、电池模组、电池组负极、冷却系统、加热系统、冷却电源输入端、加热电源输入端、锂电池单体组、温度管理继电器控制端、负载继电器控制端、电池组正极、功率输出端、输出端电流传感器、输入端电流传感器，本发明功能完毕、集成度高、策略集中、可靠性高。

技术领域：

本发明涉及一种储能型锂电池组电池管理系统及控制方法，特别的涉及一种应用在卡车、客车、房车及家庭环境下，对低压储能型锂电池组进行电池状态监控、多级充放电管理、温度管理等的电池管理系统。

背景技术：

在人们的生活或工作过程中离不开电能，在某些供电受限的环境下，通常需要电储能装置实现电能的存储、运输、分时应用等。目前常用的通常将电能转化为机械能、化学能、电场能等方式进行存储，储能器件的能量密度、功率密度、成本、转化效率等影响着应用及推广。化学能存储由于其功率密度高、能量密度大、转化效率高、制备及使用成本低等优点，目前已得到广泛的应用。蓄电池是一种应用最广泛的电能储能装置，通常使用的蓄电池类型有铅酸蓄电池、锂离子电池等。

酸蓄电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池，其安全性高、发展历史长、价格低，在低成本电储能方面广泛应用。由于铅酸电池其能量密度小、寿命短、重金属污染大、维护保养繁琐、具备记忆效应、放电深度小等缺点，制约着其进一步发展。锂离子电池由于能量密度高、无记忆效应、循环寿命长、环保等优点，越来越受到人们的关注。同时锂电池作为一种高能量物质，必须在一定的技术条件下使用，包括适宜的环境温度、安全的充放电电流、安全的容量使用区间、允许的单体一致性下，超出锂电池允许的技术条件下使用会影响电池寿命，严重会出现热失控等情况。这就要求使用匹配的电池管理系统进行锂电池组的应用进行监控及管理，电池管理系统的功能及性能优劣直接制约着储能型锂离子电池组的电性能、安全性及可靠性。

发明内容：

针对传统电池管理系统功能单一、集成度低、匹配度低、可靠性差等诸多不足，本发明提供一种功能完毕、集成度高、策略集中、可靠性高的锂电池组电池管理系统。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种储能型锂电池组电池管理系统，包括充电输入端、充电继电器控制端、充电电压采集端、通讯端、负载请求开关输入端、单体电芯电压采集线、电池管理单元、温度传感器采集线、温度传感器、电池模组、电池组负极、冷却系统、加热系统、冷却电源输入端、加热电源输入端、锂电池单体组、温度管理继电器控制端、负载继电器控制端、电池组正极、功率输出端、输出端电流传感器、输入端电流传感器。

所述电池管理单元为信号采集、控制输出、控制方法等实现的物理载体。

所述充电输入端为电池组提供充电电流，系统内部与所述电池组正极相连，其前端为所述充电继电器控制端控制的充电继电器，所述充电电压采集端位于上述充电继电器的前端。

所述通讯端为电池系统的通讯接口，包括但不局限于CAN通讯、SCI通讯，优选使用CAN通讯，所述电池管理单元通过所述通讯端与显示终端、控制终端、加热系统、冷却系统等通讯，实现状态信息上报及控制信息下达。

所述负载请求开关接入端与用电负载请求开关相连，通道数量根据实际应用设定并预留改装通道。

所述单体电芯电压采集线采集所述锂电池单体组中各锂电池单体正极端电压值，通道数与电池单体或电池并联单体数目相同。

所述温度传感器采集线与所述电池模组内部的所述温度传感器相连，所述温度传感器数目视电池组内部单体数量而定。

所述所述温度管理继电器控制端包含电池加热继电器控制、电机冷却继电器控制，实现外置电池加热继电器、电池冷却继电器的控制。