[发明专利]一种电池管理系统

权利要求书

1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：

上位机；

以菊花链结构依次连接的若干监控模块，所述若干监控模块与电池一一对应连接，其中，菊花链头部和尾部的监控模块分别与上位机通讯连接；

所述监控模块包括控制器及与控制器连接的用于采集电池数据的传感器、对采集的数据进行调制的调制电路、对接收的数据进行解调的解调测量电路、用于充放电的开关电容电路及对充放电进行控制的下开关，所述控制器通过对调制电路、下开关的导通或断开控制实现电池电能的均衡控制及电池数据的传输。

2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述传感器包括与控制器连接的用于测量电池输出电流的电流传感器及用于测量电池温度的温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述调制电路包括调制开关K1及电阻R1，所述调制开关K1的第一端连接电阻R1的一端，调制开关K1的第二端连接电池的负极，调制开关K1的控制端连接控制器，所述电阻R1的另一端连接电池的正极。

4.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述解调测量电路包括解调开关K2及电阻R2、R3、R4，所述解调开关K2的第一端连接电阻R4的一端，解调开关K2的第二端连接电池的负极，解调开关K2的控制端连接控制器，所述电阻R4的另一端及电阻R2和R3的一端均连接控制器，所述电阻R2的另一端连接电池的正极，所述电阻R2的另一端连接公共地。

5.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述开关电容电路包括储能电容C1、电感L1、电容开关K3及电阻R5，所述储能电容C1、电感L1、电容开关K3依次串联连接在电池的正极和负极之间，所述电容开关K3的控制端连接控制器，所述电阻R5与电容开关K3并联。

6.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述开关电容电路包括储能电容C2、电感L2、电容开关K4及电阻R6，所述电阻R6、电感L2、电容C2、电容开关K4依次串联连接在电池的正极和负极之间，所述电容开关K4的控制端连接控制器。

7.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，还包括与电池及控制器连接的稳压电路，所述稳压电路包括二极管D1、电容C3、稳压器DC1，所述二极管D1的正极连接电池的正极，二极管D1的负极连接电容C1的一端及稳压器DC1的第一端，所述电容C1的另一端及稳压器DC1的第二端连接电池的负极，所述稳压器DC1的控制端连接控制器。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述控制器通过对调制电路、下开关的导通或断开控制实现电池电能的均衡控制包括以下步骤：

S101：根据分组规则选择与相邻监控模块之一构建子网；

S102：根据电池数据确定待充电电池及放电电池；

S103：放电电池所连接的控制器对调制电路、下开关导通或断开控制对开关电容电路充电；

S104：待充电电池所连接的控制器对调制电路、下开关的导通或断开控制实现放电电池所对应的开关电容电路对待充电电池所对应的开关电容电路充电；

S105：控制待充电电池所对应的开关电容电路放电对待充电电池充电；

S106：根据分组规则选择与另一相邻监控模块构建子网；

S107：重复步骤S102～S106实现与另一相邻监控模块所连接的电池电能的均衡；

S108：重复步骤S101～S107直到所有电池电能的均衡。

9.根据权利要求8所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述分组规则包括以下步骤：

S201：以所有奇数监控模块为主控模块，以所有偶数监控模块为从控模块，主控模块与下一级的从控模块建立子网，工作一个子网周期；

S202：以所有偶数监控模块为主控模块，以所有奇数监控模块为从控模块主控模块与下一级的从控模块建立子网，工作一个子网周期；

S203：不断重复步骤S201～S202。

10.根据权利要求1～7任一项所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述控制器通过对调制电路、下开关的导通或断开控制实现电池数据的传输包括以下步骤：

S301：将监控模块分为主控模块和从控模块；

S302：将待发送的数据以二进制编码获得二进制数据，在待发送的二进制数据的头部和尾部分别增加一个二进制位“1”；

S303：若主控模块将待发送的数据发送到从控模块：

当发送二进制的“1”时，主控模块断开下开关并闭合调制电路，维持一个单位时间T后，再断开调制电路并闭合下开关，并维持一个时间单位T；

当发送二进制的“0”，主控模块断开调制电路并闭合下开关，维持一个单位时间T后，再断开下开关并闭合调制电路，并维持一个时间单位T；

直至全部二进制数据发送完成；

S304：若从控模块将待发送的数据发送到主控模块：

当从控模块发送二进制的“1”时，则从控模块闭合调制电路，主控模块断开下开关和调制电路，维持一个单位时间T；

如果从控模块发送二进制的“0”，则从控模块断开调制电路，主控模块断开下开关和调制电路，维持一个单位时间T；

直至全部二进制数据发送完成。