[发明专利]一种双回路冗余主动均衡电池管理系统及其控制方法

摘要

本发明涉及电池充放电管理技术领域，尤其是一种双回路冗余主动均衡电池管理系统及其控制方法，该双回路冗余主动均衡电池管理系统包括与充电电源电连接的开关模块、充电模块和电池模块，电池模块连接有电压采样模块，智能控制器根据电压采样模块的反馈信号控制开关模块和充电模块。本发明的双回路冗余主动均衡电池管理系统可在任一单片机出现异常时，由另一单片机继续接收电压采集模块输出的检测信号，进而保持对动力电池模块的持续监控，防止电池模块过充，提高了电池管理系统的安全等级和防护等级，此外主动均衡电池管理系统的主动均衡过程快速、高效，能够有效管理电池充放电状态，进而延长电池寿命。

主权项

1.一种双回路冗余主动均衡电池管理系统，包括与充电电源(1)电连接的开关模块(2)、充电模块(3)和电池模块(4)，所述电池模块(4)由若干单体电池串联而成，所述电池模块(4)连接有电压采样模块(7)，其特征在于：所述开关模块(2)和充电模块(3)由智能控制器(6)控制，所述智能控制器(6)根据所述电压采样模块(7)的反馈信号控制所述开关模块(2)和充电模块(3)，开关模块(2)和充电模块(3)通过单片机总线与所述智能控制器(6)相连；其中，所述智能控制器(6)包括单片机Ⅰ、单片机Ⅱ和仲裁器，所述单片机Ⅰ和单片机Ⅱ分别与所述仲裁器通信，所述单片机Ⅰ和单片机Ⅱ分别通过总线切换器与单片机总线连接，系统上电后默认所述单片机Ⅰ为主机且主机掌握单片机总线的控制权，所述单片机Ⅱ为从机，所述仲裁器根据判别条件决定主从机，若仲裁器认为单片机Ⅰ故障则通过总线切换器切断单片机Ⅰ的单片机总线的控制权，单片机Ⅱ取代单片机Ⅰ作为主机获得单片机总线的控制权；单片机Ⅰ和单片机Ⅱ均具有看门狗模块，单片机正常工作时会定时触发看门狗模块，然后看门狗模块会向仲裁器发送脉冲信号，当单片机故障时无法触发看门狗模块，仲裁器接收不到脉冲信号，此时判定相应的单片机故障；单片机Ⅰ和单片机Ⅱ两者之间也相互通信，即其中一个单片机定时发送握手消息给另外一个单片机，如果握手成功，则确认对方工作正常，如果无应答，则将对方主动复位重新启动；其中，所述电压采样模块(7)与智能控制器(6)的输入端相连，所述电池模块(4)内任意单体电池两端的测量开关通过电压测量模块(9)与智能控制器(6)的输入端相连，电池模块(4)内任意单体电池均与电量均衡模块(8)相连，电量均衡模块(8)通过单片机总线与智能控制器(6)的输出端相连，所述电压采样模块(7)将电池模块(4)的电压采样输入到智能控制器(6)内，电压测量模块(9)将电池模块(4)内相应单体电池电压输入到智能控制器(6)内，智能控制器(6)根据电池模块(4)的采样电压值及相应单体电池的数量计算电池模块(4)内单体电池的平均电压值，并将相应平均电压值与电池模块(4)内所有单体电池电压相比较，智能控制器(6)向电量均衡模块(8)输出均衡控制信号，对电池模块(4)内相应的单体电池主动均衡，使单体电池电压、电池模块(4)内单体电池的平均电压值与智能控制器(6)内设定的电压关系相匹配。