一机多充的电池充电管理系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种一机多充的电池充电管理系统及方法，所述系统至少包括若干个开关电源模块、若干个蓄电池、若干个可控开关、充电管理模块和电池温度测量模块；其中，每个开关电源模块的一端通过所述可控开关与每个蓄电池相连，另一端与其他开关电源模块相并联；所述电池温度测量模块与所述充电管理模块相连；所述充电管理模块与各个开关电源模块、蓄电池和可控开关一一相连。本发明一机多充的电池充电管理系统及方法既能够实现同一台充电机对单个各种规格的蓄电池做智能安全的充电管理，也能够同一台充电机同时对多组不同规格或是多组同规格的蓄电池做智能安全的充电管理，有效降低了充电成本，且操作简单。
【专利说明】—机多充的电池充电管理系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池充电管理系统及方法，特别涉及一种一机多充的电池充电管理系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展以及能源、环保等问题的日益突出，纯电动汽车以其零排放、噪声低等优点越来越受到世界各国的重视，被称作绿色环保车。作为发展电动车的关键技术之一的电池管理系统(Battery Management System, BMS),是电动车产业化的关键。由于其绿色无污染的优点，使用电池供电的电动车已经走进了公众的生活中。
[0003]然而，目前绝大多数的电池充电方式是以一台充电机对一组蓄电池进行充电，充电机使用率很低。也有少数是以一台充电机对多组电池充电，但是充电机内部使用各自独立的充电单元对不同组的电池充电，充电机效率也很低。因此，不同规格的电池需要配备不同的充电机以满足充电要求，这就使得充电机的成本大为提高。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种一机多充的电池充电管理系统及方法，使不同规格的蓄电池可以使用同一台充电机充电，充电过程可以是一机一充，也可以是一机多充。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种一机多充的电池充电管理系统，至少包括若干个开关电源模块、若干个蓄电池、若干个可控开关、充电管理模块和电池温度测量模块；其中，每个开关电源模块的一端通过所述可控开关与每个蓄电池相连，另一端与其他开关电源模块相并联；所述电池温度测量模块与所述充电管理模块相连；所述充电管理模块与各个开关电源模块、蓄电池和可控开关一一相连。
[0006]根据上述的一机多充的电池充电管理系统，其中:所述充电管理模块能够实现远程集中监控。
[0007]根据上述的一机多充的电池充电管理系统，其中:还包括电源模块，所述电源模块用于为所述开关电源模块和所述充电管理模块分别提供交流电源和直流电源。
[0008]根据上述的一机多充的电池充电管理系统，其中:所述开关电源模块由交流220V或380V来供电。
[0009]根据上述的一机多充的电池充电管理系统，其中:交流220V或380V经AD转换后直接为所述充电管理模块供电。
[0010]根据上述的一机多充的电池充电管理系统，其中:所述开关电源模块和蓄电池的个数均大于等于2。
[0011]同时，本发明还提供一种根据上述的一机多充的电池充电管理系统的电池充电管理方法，其中:假定包括两个开关电源模块和两个蓄电池，且各个电池的初始电压均为VI，针对铅酸电池的充电电压2.4V为V2，电池充满时的输出电压为V3 ；[0012]所述电池充电管理方法包括以下方式:
[0013]A、当两个开关电源模块处于待机状态，一个电池需要充电时，两个开关电源模块从待机状态进入正常工作状态对电池充电；当电池电压到达V2时，仅保留一个开关电源模块进行充电；当充电机的输出电压达到V3时，关闭充电的开关电源模块，充电结束；
[0014]B、当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电，在第一电池的电压上升到V2前接入第二电池；当第一电池的电压上升到V2后，两个开关电源模块同时为第二电池充电；当第二电池的电压上升到V2后，分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时,关闭对应的开关电源模块；
[0015]C、当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电；在第一电池的电压上升到V2后接入第二电池,并分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时,关闭对应的开关电源模块；
[0016]D、当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电，在第一电池的电压上升到V2前接入第二电池；当第一电池的电压上升到V2后,分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时，关闭对应的开关电源|吴块。
[0017]根据上述的一机多充的电池充电管理方法，其中:所述方式B、C和D中，待开关电源模块的输出电压上升到V3时，即关闭该开关电源模块，不要求同时关闭两个开关电源模块。
[0018]如上所述，本发明的一机多充的电池充电管理系统及方法，具有以下有益效果:
[0019](I)能够实现同一台充电机对单个各种规格的蓄电池做智能安全的充电管理；
[0020](2)能够实现同一台充电机同时对多组不同规格或是多组同规格的蓄电池做智能安全的充电管理；
[0021 ] (3)有效降低了充电成本，且操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1显不为本发明的一机多充的电池充电管理系统的一个优选实施例的结构不意图。
【具体实施方式】
[0023]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0024]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。[0025]参照图1，本发明一机多充的电池充电管理系统包括:若干个开关电源模块(如PS1、PS2)、若干个蓄电池(如B1、B2)、若干个可控开关(如S0、S1、S2)、充电管理模块和电池温度测量模块。其中，每个开关电源模块的一端通过所述可控开关与每个蓄电池相连，另一端与其他开关电源模块相并联。电池温度测量模块与充电管理模块相连，用于实时测量各个蓄电池的温度，以便采用相应的充电策略。充电管理模块与各个开关电源模块、蓄电池和可控开关一一相连，用于控制整个电池充电管理系统。充电管理模块能够实现远程集中监控，如通过RS232、RS485、RS422、Ethernet等无线通讯方式来集中监控。
[0026]需要说明的是，图1所示的优选实施例中包括两个开关电源模块和两个蓄电池。而具体使用中，开关电源模块的个数可以是η个，蓄电池的个数可以是m个，其中η > 2，m3 2。相应地，可控开关的个数根据开关电源模块和蓄电池的个数来确定。所选择的可控开关的个数须保证每个开关电源模块均与每个蓄电池相连。
[0027]优选地,本发明的一机多充的电池充电管理系统还包括电源模块，用于为开关电源模块和充电管理模块分别提供交流电源和直流电源。具体地，开关电源模块由民用电交流220V或动力电380V来供电。优选地，可以将民用电交流220V或动力电380V经AD转换器由交流电转换为直流电后，直接为充电管理模块供电。在进行充电时，只需在充电管理模块中进行必要的参数设置，如电池规格中的标称电压、额定容量等，即可自动完成蓄电池的充电过程。
[0028]在本发明的一机多充的电池充电管理系统中，假定包括两个开关电源模块和两个蓄电池，且各个电池的初始电压均为VI，针对铅酸电池的充电电压2.4V为V2，电池充满时的输出电压为V3,则本发明的一机多充的电池充电管理方法包括以下方式:
[0029](I)当两个开关电源模块处于待机状态，一个电池需要充电时，两个开关电源模块从待机状态进入正常工作状态对电池充电；当电池电压到达V2时，仅保留一个开关电源模块进行充电；当充电机的输出电压达到V3时，关闭充电的开关电源模块，充电结束。
[0030](2)当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电，在第一电池的电压上升到V2前接入第二电池；当第一电池的电压上升到V2后，两个开关电源模块同时为第二电池充电；当第二电池的电压上升到V2后，分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时,关闭对应的开关电源模块。
[0031](3)当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电；在第一电池的电压上升到V2后接入第二电池,并分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时,关闭对应的开关电源模块。
[0032](4)当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电，在第一电池的电压上升到V2前接入第二电池；当第一电池的电压上升到V2后,分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时，关闭对应的开关电源|吴块。
[0033]具体地，参照图1，本发明以两个开关电源模块PSl、PS2和两组电池B1、Β2所构成的充电管理模型来描述电池充电管理方法。同时假设单一电池能够同时承受PSl、PS2两者的最大输出电流之和。当然，该模型可以扩展到n(n>2)个开关电源模块，m(m>2)个电池。在本发明的一机多充的电池充电管理系统中，开关电源模块和蓄电池组在不同情况下相对应的充电类型如表1所示。其中，“I”表示开关电源模块工作或蓄电池需要充电；“0”表示开关电源模块关闭或蓄电池不需要充电。
[0034]表1、开关电源模块和蓄电池组在不同情况下对应的充电类型
[0035]
【权利要求】
1.一种一机多充的电池充电管理系统，其特征在于:至少包括若干个开关电源模块、若干个蓄电池、若干个可控开关、充电管理模块和电池温度测量模块；其中， 每个开关电源模块的一端通过所述可控开关与每个蓄电池相连，另一端与其他开关电源模块相并联； 所述电池温度测量模块与所述充电管理模块相连； 所述充电管理模块与各个开关电源模块、蓄电池和可控开关一一相连。
2.根据权利要求1所述的一机多充的电池充电管理系统，其特征在于:所述充电管理模块能够实现远程集中监控。
3.根据权利要求1所述的一机多充的电池充电管理系统，其特征在于:还包括电源模块，所述电源模块用于为所述开关电源模块和所述充电管理模块分别提供交流电源和直流电源。
4.根据权利要求1所述的一机多充的电池充电管理系统，其特征在于:所述开关电源模块由交流220V或380V来供电。
5.根据权利要求1所述的一机多充的电池充电管理系统，其特征在于:交流220V或380V经AD转换后直接为所述充电管理模块供电。
6.根据权利要求1所述的一机多充的电池充电管理系统，其特征在于:所述开关电源模块和蓄电池的个数均 大于等于2。
7.根据权利要求1所述的一机多充的电池充电管理系统的电池充电管理方法，其特征在于:假定包括两个开关电源模块和两个蓄电池，且各个电池的初始电压均为VI，针对铅酸电池的充电电压2.4V为V2，电池充满时的输出电压为V3 ； 所述电池充电管理方法包括以下方式: A、当两个开关电源模块处于待机状态，一个电池需要充电时，两个开关电源模块从待机状态进入正常工作状态对电池充电；当电池电压到达V2时，仅保留一个开关电源模块进行充电；当充电机的输出电压达到V3时，关闭充电的开关电源模块，充电结束； B、当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电，在第一电池的电压上升到V2前接入第二电池；当第一电池的电压上升到V2后，两个开关电源模块同时为第二电池充电；当第二电池的电压上升到V2后分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时,关闭对应的开关电源1?块； C、当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电；在第一电池的电压上升到V2后接入第二电池，并分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时,关闭对应的开关电源模块； D、当两个开关电源模块处于待机状态，两个电池均需要充电时，两个开关电源模块同时为第一电池充电，在第一电池的电压上升到V2前接入第二电池；当第一电池的电压上升到V2后，分别由一个开关电源模块对一个电池充电；待开关电源模块的输出电压上升到V3时，关闭对应的开关电源|吴块。
8.根据权利要求7所述的一机多充的电池充电管理方法,其特征在于:所述方式B、C和D中，待开关电源模块的输出电压上升到V3时，即关闭该开关电源模块，不要求同时关闭两个开 关电源模块。
【文档编号】H02J7/00GK103904728SQ201410056610
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】虎良赛, 乐祎, 徐文康 申请人:中达电通股份有限公司