一种智能控制均衡的电池管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能控制均衡的电池管理系统，包括锂电池组、供电总线、MCU、从控盒采集单元、均衡电流采集单元、多绕组充电单元、内阻监控单元以及电子开关单元，从控盒采集单、均衡电流采集单元、内阻监控单元均分别与MCU连接，锂电池组经电子开关单元与多绕组充电单元连接，锂电池组通过供电总线与多绕组充电单元连接。本实用新型采用单独MCU与电池管理系统的从控盒采集单元进行通讯，接收从控盒采集单元的发出来的电压信息进行均衡，同时通过内阻监控单元采集每节电芯的直流内阻，根据电池内阻输出均衡电流来充电，实时监控电池内阻，提高电池的使用寿命；能根据电池的性能进行均衡，为电池组的寿命预测及功率比提供可靠数据。
【专利说明】
一种智能控制均衡的电池管理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池管理系统，具体是指一种智能控制均衡的电池管理系统。
【背景技术】
[0002]能源危机和环境污染已然成为影响社会发展的两大难题，当今世界各国都在致力于解决这两大难题。在世界各国人民不断呼吁“低碳生活”的背景下，新能源开始占据着越来越重要的地位，锂电池作为新能源的一部分，得到了空前的发展。尤其是近年来电动汽车的发展，更将锂电池的应用推向一个新的高潮。政府和企业不断加大对电动汽车产业的投入，迫切希望提升我国电动汽车的自主研发能力，而电池管理系统正是制约其发展的关键因素。
[0003]—般而言，电池管理系统必须分别检测出电池组(battery pack)在充电或放电时该电池组内各电池芯(battery cell)的电压，以进一步判断各电池芯是否正常，其中电池组内的多个电池芯是以串连方式相连接。然而，市面的电池管理系统很少会考虑电池的均衡，有些厂家有做均衡都是被动均衡，通过电阻放电来达到均衡效果，而现有的电池均衡控制方法多数是根据单体电池电压的高低进行判断以控制能量转移。众所周知，电池电压并不能准确地反映电池剩余电量，例如电压高的电池并不一定是电量最多的电池，则按简单的电压判断方法进行电量均衡，有可能加剧电池组电量的不均衡，从而降低电池组的使用寿命。而且没有考虑电池在使用过程中，电压输出不一致，导致电池提前报废。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能根据电池的性能进行均衡、实时监控电池内阻、提高电池的使用寿命的智能控制均衡的电池管理系统。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0006]—种智能控制均衡的电池管理系统，包括锂电池组、供电总线、M⑶、从控盒采集单元、均衡电流采集单元、多绕组充电单元、内阻监控单元以及电子开关单元，所述从控盒采集单元、均衡电流采集单元、内阻监控单元均分别与M⑶连接，所述锂电池组经电子开关单元与多绕组充电单元连接，所述锂电池组通过供电总线与多绕组充电单元连接。
[0007]作为本实用新型的一种改进，所述智能控制均衡的电池管理系统还包括升压电路、超级电容及电压/电流采集单元，所述升压电路的输入端与锂电池组连接，升压电路的输出端通过供电总线与超级电容连接，所述超级电容经电压/电流采集单元与MCU连接。
[0008]具体的，所述M⑶通过RS-232/485控制总线与从控盒采集单元连接。
[0009]具体的，所述MCU设有多个。
[0010]本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果:
[0011]1、本实用新型采用单独MCU与电池管理系统的从控盒采集单元进行通讯，接收从控盒采集单元的发出来的电压信息进行均衡，同时还通过内阻监控单元采集每节电芯的直流内阻，根据电池内阻输出均衡电流来充电，实时监控电池内阻，提高电池的使用寿命；当电池在放电过程中，某节电池低于该电池组的平均电压时，启动多绕组充电单元给低的电池充电，达到该组电压值才停止充电;并由均衡电流采集单元实时监控均衡电流，计算出电池充进多少容量，能根据电池的性能进行均衡，为电池组的寿命预测及功率比提供可靠数据，提高电动汽车一次充电行驶里程，保护锂电池组，延长锂电池组使用寿命，进而提高电动汽车整车动力性能。
[0012]2、通过升压电路与超级电容，当电池组在充电过程中，某节电芯高于设置阈值电压时，启动升压电路，回馈锂电池组及超级电容里面，同时也启动多绕组充电单元，使低的电芯进行充电，直到达到阈值的电压才停止充电，可靠性高，能够有效提升电量均衡效果。
[0013]3、本实用新型采用智能控制的电子开关单元，实现多路同时均衡及多路升压回馈。
[0014]4、本实用新型采用485/232方式通讯，与从控盒采集单元实时通讯，不会影响从控盒采集单元的电压采集。
[0015]5、本实用新型的可以采用多个MCU控制，减少各个采集单元的运行内存，降低M⑶功耗。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0018]实施例
[0019]如图1，本实施例提供一种智能控制均衡的电池管理系统，包括锂电池组、供电总线、MCU、从控盒采集单元、均衡电流采集单元、多绕组充电单元、内阻监控单元以及电子开关单元，所述从控盒采集单元、均衡电流采集单元、内阻监控单元均分别与MCU连接，所述锂电池组经电子开关单元与多绕组充电单元连接，所述锂电池组通过供电总线与多绕组充电单元连接。本实用新型采用单独MCU与电池管理系统的从控盒采集单元进行通讯，接收从控盒采集单元的发出来的电压信息进行均衡，同时还通过内阻监控单元采集每节电芯的直流内阻，根据电池内阻输出均衡电流来充电，实时监控电池内阻，提高电池的使用寿命；当电池在放电过程中，某节电池低于该电池组的平均电压时，启动多绕组充电单元给低的电池充电，达到该组电压值才停止充电；并由均衡电流采集单元实时监控均衡电流，计算出电池充进多少容量，能根据电池的性能进行均衡，为电池组的寿命预测及功率比提供可靠数据，提高电动汽车一次充电行驶里程，保护锂电池组，延长锂电池组使用寿命，进而提高电动汽车整车动力性能。
[0020]本实用新型采用智能控制的电子开关单元，实现多路同时均衡及多路升压回馈。
[0021]所述智能控制均衡的电池管理系统还包括升压电路、超级电容及电压/电流采集单元，所述升压电路的输入端与锂电池组连接，升压电路的输出端通过供电总线与超级电容连接，所述超级电容经电压/电流采集单元与MCU连接。通过升压电路与超级电容，当电池组在充电过程中，某节电芯高于设置阈值电压时，启动升压电路，回馈锂电池组及超级电容里面，同时也启动多绕组充电单元，使低的电芯进行充电，直到达到阈值的电压才停止充电，可靠性高，能够有效提升电量均衡效果。
[0022]所述M⑶通过RS-232/485控制总线与从控盒采集单元连接。采用485/232方式通讯，与从控盒采集单元实时通讯，不会影响从控盒采集单元的电压采集。
[0023]作为一种实施方式，所述MCU设有多个。当采用多个MCU控制，减少各个采集单元的运行内存，降低MCU功耗。
[0024]需要声明的是，上述【具体实施方式】仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种智能控制均衡的电池管理系统，包括锂电池组、供电总线、MCU、从控盒采集单元、均衡电流采集单元、多绕组充电单元、内阻监控单元以及电子开关单元，所述从控盒采集单元、均衡电流采集单元、内阻监控单元均分别与M⑶连接，所述锂电池组经电子开关单元与多绕组充电单元连接，所述锂电池组通过供电总线与多绕组充电单元连接。2.根据权利要求1所述的智能控制均衡的电池管理系统，其特征在于:所述智能控制均衡的电池管理系统还包括升压电路、超级电容及电压/电流采集单元，所述升压电路的输入端与锂电池组连接，升压电路的输出端通过供电总线与超级电容连接，所述超级电容经电压/电流采集单元与MCU连接。3.根据权利要求1所述的智能控制均衡的电池管理系统，其特征在于:所述MCU通过RS-232/485控制总线与从控盒采集单元连接。4.根据权利要求1所述的智能控制均衡的电池管理系统，其特征在于:所述MCU设有多个。
【文档编号】H02J7/00GK205693390SQ201620519902
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月1日 公开号201620519902.0, CN 201620519902, CN 205693390 U, CN 205693390U, CN-U-205693390, CN201620519902, CN201620519902.0, CN205693390 U, CN205693390U
【发明人】尹相柱, 苏德胜, 刘志亮
【申请人】深圳市德兰明海科技有限公司