本发明涉及电动汽车动力电池技术领域，特别涉及到一种用于电池模组充放电均衡管理及电池模组故障时，系统能够自适应调节的动力电池系统。
背景技术：
随着科学技术的飞速发展，以及环保要求的日益提高，电动汽车以其独特的优势逐渐进入到人们日常生活中来。
电动汽车采用动力电池系统作为动力进行供电，由于锂电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、体积小、重量轻等有点，被广泛采用，但是由于电芯单体的电压和容量都较小，因此，电动汽车上一般采用很多电池模组串、并联组成电池系统来同时满足电压和容量的要求。
电池系统组成一般包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和bms。bms能够提高电池利用率，防止电池模组出现过充电和过放电，延长电池模组的使用寿命，监控电池模组的状态。
bms是电池系统最关键的零部件，核心部分由硬件电路、底层软件和应用软件组成；bms硬件由主控板bcu和从控板bmu两部分组成，从控板bmu安装在电池模组内部，用于检测模组电压、电流和均衡控制；主控板bcu安装位置比较灵活，用于继电器控制、电量状态soc估计和电气伤害保护。
目前，bms管理系统尚处于起步阶段，其功能大多在于车辆指令执行、信号采集与传输、故障警示和保护动作(紧急断电停机)；传统bms管理系统，虽能满足车辆日常使用要求，但仍有以下不足：
1)由于电池单体的离散行及使用环境的差异，电池模组电量、温度会有不同程度的差异，传统无法对电池模组电量、温度进行均衡管理；
2)当单个或多个电池模组故障时，传统ems只是示警或动作保护，无法自适应调节，容易给用户造成不便。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能够适应不同的环境和不同的温度，对电池模组电量、温度进行均衡管理，在出现局部故障时，能够进行自适应调节电池模组放电和充电的自适应调节动力电池系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自适应调节动力电池系统，由若干个电池单元组成，其特征在于，每一个电池单元内部均串联有电池模组、从控板bmu和继电器，各电池单元串联组成电池系统，由主控板bcu集中管理、协调控制；该电池系统中包括有充电端子、总正端子和总负端子，充电端子连入充电电路，并在充电电路中同时设置冷却装置和加热装置，冷却装置串联有一个冷却熔断器，加热装置串联有一个加热熔断器；所述的电池单元中均集成有温度传感器和电量检测装置，温度传感器和电量检测装置均与该电池单元内的bmu连接并提供信号；所述的总正端子还连接有一个预充电阻，预充电阻与总正端子继电器并联，共同连接电池单元的主熔断器，电池单元的主电路中还设置有分流器，分流器串联总负端子继电器；
所述的电池模组由多个电芯混联而成，电池模组数n根据电机控制器额定电压与电池模组单体电压比确定，具体确定公式为：n＝电机控制器额定电压/电池模组单体电压；电机控制器全功能电压为一个范围值，其额定电压与最小电压差值大于电池模组单体电压；电池模组设计时，应保证当单个电池模组损坏时，剩余电池模组电压之和仍在电机控制器全功能电压范围内，确保控制器能降压工作。
所述的电池模组中的第i个模组前安装有继电器kia和kib，继电器kia与kib电气互锁，并有主控板bcu集中控制；默认状况下kia闭合，kib断开，当两者切换时，应设置合理的延时，以避免造成电池单元短路。
针对电池模组电量、温度差异:当从控板bmu检测，电池模组电量、温度与平均值差别比较大时，主控板bcu根据从控板bmu数据，断开kia，延时后，闭合kib，将不同模块隔离，并适时监测该模块数；当其与平均值接近时，断开kib，延时后，闭合kia，重新串入电池系统工作。
针对电池模组部分发生故障，无法恢复，主控板bmu根据从控板bcu数据定位，断开kia，延时后，闭合kib，将故障模组彻底隔离，并上报故障电池模组编号。
本动力电池系统工作时主要有如下工作状态：
1)充电检测
锂电池充电温度为0-45℃，充电前，主控板bcu检测电池模块温度，若电池温度低于0℃，加热继电器闭合，加热装置启动，对电池模组进行加热，待电池模组达到充电温度加热继电器断开，系统恢复初始状态。
2)充电
闭合总负继电器、充电继电器，电池模组开始充电，各从控板bmu适时采集电池电压，温度，并提交数据给主控板bcu。
主控板bcu根据各电池模组电压，计算模组电量soc，由于模组之间的差异，若电池模组i电量率先充满时，主控板bcu发出指令，断开继电器kia，延时后，闭合继电器kib，将电池模块i隔离，仅对剩余电池模块进行充电。
电池系统电量充满后，对隔离电池模组i进行恢复，先断开继电器kib，延时后，闭合继电器kia；断开充电继电器、总负继电器，系统恢复初始状态。
3)放电
闭合预充继电器、总负继电器，系统预充电以避免动力源回路中的容性负载被击穿；待预充电完成，断开预充继电器，延时后，闭合总正继电器，系统放电工作；各从控板bmu适时采集各电池模组电压、温度，并提交数据给主控板bcu。
主控板bcu根据各电池模组电压，计算模组电量soc，由于模组之间的差异，若电池模组i缺电较多，主控板bcu发出指令，断开继电器kia，延时后，闭合继电器kib，将电池模块i隔离，当电池模块i电量与其他平均值接近时，断开继电器kib，延时后，闭合继电器kia，电池模块i恢复放电。
冷却装置根据主控板bcu汇总温度，开启或关闭。当电池模组温度大于45℃时，主控板bcu发出指令，闭合冷却继电器，冷却装置工作；当温度降低到45℃以下，冷却继电器断开，冷却系统停止工作。
4)故障处理
当电池模组i故障，无法恢复时，主控板bcu发出指令，断开继电器kia，延时后，闭合继电器kib，将电池模块i彻底隔离，并上报故障电池模组编号，系统降压工作。
预充电阻在电池系统预充电时起限压作用，以防止动力源回路容性负载被击穿。
主熔断器在电路短路时熔断，起电路保护作用。
分流器实时测量电池系统工作电流，并将数据提交给主控板bcu。
主控板bcu处理从各控板bmu及分流器提交的数据，对各继电器进行控制，并实时与整车控制器vcu进行数据通讯。
本发明的原理是在传统动力电池系统的基础上，将电池单元模块化，且电池模组增加电气互锁继电器，并由主控板bcu集中管控，可对电池模组电量、温度均衡管控；同时，当电池模组故障，无法恢复时，可将其隔离，动力电池系统降压工作。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明系统能够适应不同的环境和不同的温度，对电池模组电量、温度进行均衡管理，在出现局部故障时，能够进行自适应调节电池模组放电和充电。
附图说明
图1是本发明实施例的系统线路原理图；
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易清楚地被理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示自适应调节动力电池系统，由若干个电池单元组成，每一个电池单元内部均串联有电池模组、从控板bmu和继电器，各电池单元串联组成电池系统，由主控板bcu集中管理、协调控制；该电池系统中包括有充电端子、总正端子和总负端子，充电端子连入充电电路，并在充电电路中同时设置冷却装置和加热装置，冷却装置串联有一个冷却熔断器，加热装置串联有一个加热熔断器；所述的电池单元中均集成有温度传感器和电量检测装置，温度传感器和电量检测装置均与该电池单元内的bmu连接并提供信号；所述的总正端子还连接有一个预充电阻，预充电阻与总正端子继电器并联，共同连接电池单元的主熔断器，电池单元的主电路中还设置有分流器，分流器串联总负端子继电器；
所述的电池模组由多个电芯混联而成，电池模组数n根据电机控制器额定电压与电池模组单体电压比确定，具体确定公式为：n＝电机控制器额定电压/电池模组单体电压；电机控制器全功能电压为一个范围值，其额定电压与最小电压差值大于电池模组单体电压；电池模组设计时，应保证当单个电池模组损坏时，剩余电池模组电压之和仍在电机控制器全功能电压范围内，确保控制器能降压工作。
所述的电池模组中的第i个模组前安装有继电器kia和kib，继电器kia与kib电气互锁，并有主控板bcu集中控制；默认状况下kia闭合，kib断开，当两者切换时，应设置合理的延时，以避免造成电池单元短路。
针对电池模组电量、温度差异:当从控板bmu检测电池模组电量、温度与平均值差别比较大时，主控板bcu根据从控板bmu数据，断开kia，延时后，闭合kib，将不同模块隔离，并适时监测该模块数；当其与平均值接近时，断开kib，延时后，闭合kia，重新串入电池系统工作。
针对电池模组部分发生故障，无法恢复，主控板bmu根据从控板bcu数据定位，断开kia，延时后，闭合kib，将故障模组彻底隔离，并上报故障电池模组编号。
动力电池系统主要状态如下：
1)充电检测
锂电池充电温度为0-45℃，充电前，主控板bcu检测电池模块温度，若电池温度低于0℃，加热继电器闭合，加热装置启动，对电池模组进行加热，待电池模组达到充电温度加热继电器断开，系统恢复初始状态。
2)充电
闭合总负继电器、充电继电器，电池模组开始充电，各从控板bmu适时采集电池电压，温度，并提交数据给主控板bcu。
主控板bcu根据各电池模组电压，计算模组电量soc，由于模组之间的差异，若电池模组i电量率先充满时，主控板bcu发出指令，断开继电器kia，延时后，闭合继电器kib，将电池模块i隔离，仅对剩余电池模块进行充电。
电池系统电量充满后，对隔离电池模组i进行恢复，先断开继电器kib，延时后，闭合继电器kia；断开充电继电器、总负继电器，系统恢复初始状态。
3)放电
闭合预充继电器、总负继电器，系统预充电以避免动力源回路中的容性负载被击穿；待预充电完成，断开预充继电器，延时后，闭合总正继电器，系统放电工作；各从控板bmu适时采集各电池模组电压、温度，并提交数据给主控板bcu。
主控板bcu根据各电池模组电压，计算模组电量soc，由于模组之间的差异，若电池模组i缺电较多，主控板bcu发出指令，断开继电器kia，延时后，闭合继电器kib，将电池模块i隔离，当电池模块i电量与其他平均值接近时，断开继电器kib，延时后，闭合继电器kia，电池模块i恢复放电。
冷却装置根据主控板bcu汇总温度，开启或关闭。当电池模组温度大于45℃时，主控板bcu发出指令，闭合冷却继电器，冷却装置工作；当温度降低到45℃以下，冷却继电器断开，冷却系统停止工作。
4)故障处理
当电池模组i故障，无法恢复时，主控板bcu发出指令，断开继电器kia，延时后，闭合继电器kib，将电池模块i彻底隔离，并上报故障电池模组编号，系统降压工作。
预充电阻在电池系统预充电时起限压作用，以防止动力源回路容性负载被击穿。
主熔断器在电路短路时熔断，起电路保护作用。
分流器实时测量电池系统工作电流，并将数据提交给主控板bcu。
主控板bcu处理从各控板bmu及分流器提交的数据，对各继电器进行控制，并实时与整车控制器vcu进行数据通讯。
本发明的原理是在传统动力电池系统的基础上，将电池单元模块化，且电池模组增加电气互锁继电器，并由主控板bcu集中管控，可对电池模组电量、温度均衡管控；同时，当电池模组故障，无法恢复时，可将其隔离，动力电池系统降压工作。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。