本实用新型属于电池管理系统技术领域，特别涉及一种电池管理系统及电池组。
背景技术：
目前常用的电网系统是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备为基础，在现实用电中存在一个严重的问题，白天处于用电的高峰，用电供应能力严重不足，制约了工业的发展；晚上的时间段为用电的低谷，多余的电能得不到良好的利用，造成严重的资源浪费，为了解决上述问题，产生了大型的独立供电储能基站，即将分布式发电产生的电力储存起来，并输入电网进行使用或者在用电低谷时对储能装置进行充电，在用电高峰时进行放电，在特定情况下向外部供应电能，一般常用的是采用储能电池的方式，如公告号为“CN206742868U”，名称为“一种智能储能电网管理系统”的中国专利，提供了采用电池组作为储能系统的方案。
但是，随着大型独立储能基站的发展，总能量较高的电池组需求日益增长，而且鉴于储能电池组的特殊要求，不能因为一串电池有问题而切断整个系统的电源，也不能将电池组先并联后串联，所以只能选择先串联后并联的方式。但是，由于电池在加工过程中的工艺和材质不一致会导致在充放电过程中，或者是在一个模组出现问题对其单独再重新投入系统的时候，各个并联支路间会产生环流，因而会引起电池发热，加快电池的老化速度，不利于电池的循环使用，上述专利中的电池均衡管理模块管理多个电池组，均衡管理模块控制每一个电池组是否接入电路，均衡管理模块还与充电模块相连，并控制充电模块中的每一个充电器，以对某一个电池组进行充电或者从充电模式断开，也可以控制充电时间的长短，实现每一个电池组的均衡充电控制，由于每一个电池组都配备有一个充电器，均衡管理模块需控制每个充电器实现电池组间的均衡，所以该专利提供的方式结构比较复杂，元器件比较多，造成成本增加，且与电池组连接的充电器的数量较多，所以电池组之间的均衡效果可能不够好，使电池组之间的均衡可靠性低。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种电池管理系统及电池组，用于解决现有技术中电池管理系统结构复杂及均衡可靠性低的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池管理系统，包括主控装置、用于与电池组连接的电池信息采集装置、用于与电池组连接的充放电回路、用于与电池组连接的预充回路，所述充放电回路与所述预充回路并联，所述充放电回路上串设有与电池组的各电池模块对应连接的充放电接触器，所述主控装置控制连接各充放电接触器，所述电池信息采集装置与所述主控装置通信连接，所述预充回路与所述主控装置连接。
进一步地，所述预充回路上串设有预充电阻及预充接触器，所述主控装置控制连接所述预充接触器。
进一步地，所述电池信息采集装置包括温度采集单元。
进一步地，所述电池信息采集装置还包括电压采集单元。
进一步地，所述电池信息采集装置还包括电流采集单元。
进一步地，所述电池管理系统还包括用于与电池组连接的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器供电连接所述主控装置及电池信息采集装置。
进一步地，所述电池信息采集装置与所述主控装置通过CAN总线通信连接。
进一步地，所述电池管理系统还包括启动电源。
进一步地，所述启动电源为12V蓄电池电源。
本实用新型还提供了一种电池组，包括电池管理系统及至少两个电池模块，所述电池管理系统包括主控装置、与电池组连接的充放电回路、与电池组连接的预充回路，所述充放电回路与所述预充回路并联，所述充放电回路上串设有与各电池模块对应的充放电接触器，所述主控装置控制连接各充放电接触器，所述电池信息采集装置与所述主控装置通信连接，所述预充回路与所述主控装置连接。
进一步地，所述预充回路上串设有预充电阻及预充接触器，所述主控装置控制连接所述预充接触器。
进一步地，所述电池信息采集装置包括温度采集单元。
进一步地，所述电池信息采集装置还包括电压采集单元。
进一步地，所述电池信息采集装置还包括电流采集单元。
进一步地，所述电池管理系统还包括与电池组连接的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器供电连接所述主控装置、温度采集单元、电压采集单元及电流采集单元。
进一步地，所述电池信息采集装置与所述主控装置通过CAN总线通信连接。
进一步地，所述电池管理系统还包括启动电源。
进一步地，在电池组方案八的基础上，所述启动电源为12V蓄电池电源。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供设置了与电池组连接的充放电回路及与电池组连接的预充回路，充放电回路与预充回路并联，充放电回路上串设有充放电接触器，主控装置控制连接充放电接触器，电池信息采集装置与主控装置通信连接，预充回路与主控装置连接。充放电回路实现了电池组在充放电过程中的放电过流保护及充电恒流控制；预充回路在上电开始时对电池组进行预充电，防止上电瞬间各个电池模块之间的总电压不一致产生环流，实现了电池模块之间的主动均衡，结构简单，操作容易，均衡效果较好，提高了对电池组的安全管理功能，延长了电池组使用寿命，降低了运行成本，提高了电池组的可靠性。
温度采集单元对充电过程中的电池温度进行实时采集，电压采集单元用于对充电过程中的电池电压进行实时采集，电流采集单元用于对充电过程中的电池电流进行实时采集。
电池管理系统还包括DC/DC变换器，电池组与DC/DC变换器连接，通过DC/DC变换器变换电压后，可以为电池信息采集装置及主控装置提供不同大小的电压，满足电池信息采集装置及主控装置的供电需求。
附图说明
图1为电池管理系统的结构框图；
图2为电池预充装置的预充电策略流程图；
图3为电池充放电回路及预充回路的结构示意图；
图4为电池充电时的控制策略示意图；
图5为电池放电时的控制策略示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明：
一种电池组包括至少两个电池模块，还包括有管理电池组的电池管理系统，本实施例以电池组包括9个电池模块为例，9个电池模块之间并联，电池管理系统共同管理9个电池模块，各电池模块对应配备有电池信息采集装置，该电池管理系统可以延长电池组的使用寿命，提高电池组的可靠性。
具体的，如图1和图3所示，一种电池管理系统，包括主控装置BCU、用于与对应的电池模块连接的电池信息采集装置BMU、用于与电池组连接的充放电回路、用于与电池组连接的预充回路，充放电回路与预充回路并联，充放电回路上串设有与电池模块对应的充放电接触器，由于电池组包括9个电池模块，那么充放电接触器各个数也为9个，且各充放电接触器并联连接，主控装置控制连接充放电接触器，预充回路与主控装置连接；预充回路上串设有预充电阻及预充接触器，主控装置控制连接预充接触器。图3中，充放电回路及预充回路的一端与电池组正极连接，即与9个电池模块共同组成的正极端连接，充放电回路及预充回路的另一端与铜排连接，铜排是指将9个电池模块的负极连接在一起组成的电池组的负极。
预充回路用于防止上电瞬间由于各个电池组之间的总电压不一致而产生环流，电池预充的充电策略如图2所示，具体的为，检测各个电池模块的电压，若各个模块之间的电压差达到了预充电压差设定值，则闭合预充电接触器，若未达到预充电压差设定值，则等待充放电，若开始预充，则接着检测各个电池模块的电流，若检测到各个电池模块的电流达到了预充电流设定值，则电池预充电完成，开始放电。
其中，各电池模块对应的电池信息采集装置包括温度采集单元、电压采集单元及电流采集单元，温度采集单元的输入端与电池模块连接，温度采集单元的输出端与主控装置连接，将采集的充电过程中的各电池模块的实时温度值发送给主控装置；电压采集单元的输入端与电池组连接，电压采集单元的输出端与主控装置连接，将采集的充电过程中的各电池模块的实时电压及单体电池的电压发送给主控装置；电流采集单元的输入端与电池模块连接，电流采集单元的输出端与主控装置连接，将采集的充电过程中的各电池模块的实时电流值发送给主控装置。同时，电池信息采集装置还采集了电池模块的温度信息，单体电池的荷电状态信息。
主控装置根据接收到的电压信息、电流信息、温度信息，对电池组的综合信息进行处理，控制一次下电及二次下电继电器进行充电及放电保护。在电池组放电时，主控装置控制充放电回路对电池组进行放电过流保护、过放保护、短路保护；当电池组在充电时，控制充放电回路对电池组进行恒流保护，将过大的充电电流限制在预设值。如图4所示的电池充电时的控制策略示意图，当检测到其中一个或若干个电池模块中的单体最低电压大于3.6V时，断开与电池模块对应的充放电接触器，停止电池模块的充电，并记录断开电池模块的编号和断开的电池模块的总个数J，当断开的电池模块的总个数J小于电池模块的个数N(本实施例的N＝9)时，检测此时的放电电流，若放电电流大于0，则主控装置向充放电接触器发送闭合指令，各电池模块接着进行放电；若断开的电池模块的总个数J大于电池模块的个数N，则接着判断铜排电压的大小，若铜排电压大于50V时，则主控装置向充放电接触器发送闭合指令，各电池模块接着进行放电。如图5所示的电池放电时的控制策略示意图，当检测到其中一个或若干个电池模块中的单体最低电压小于2.7V时，断开与电池模块对应的充放电接触器，停止电池模块的放电，并记录断开电池模块的编号和断开的电池模块的总个数J，当断开的电池模块的总个数J小于电池模块的个数N(本实施例的N＝9)时，检测此时的充电电流，若充电电流大于0，则主控装置向充放电接触器发送闭合指令，各电池模块接着进行充电；若断开的电池模块的总个数J大于电池模块的个数N，则接着判断铜排电压的大小，若铜排电压小于50V时，则主控装置向充放电接触器发送闭合指令，各电池模块接着进行充电。
电池管理系统还包括有DC/DC变换器，DC/DC变换器高压端与电池组、充放电回路、预充回路连接，DC/DC变换器高压端还与母线连接，低压端与主控装置、电池信息采集装置连接，电池模块经过DC/DC变换器变换电压后，为主控装置及电池信息采集装置中的温度采集单元、电压采集单元及电流采集单元供电，满足主控装置、温度采集单元、电压采集单元及电流采集单元的不同供电需求。进一步地，电池信息采集装置与主控装置之间采用CAN通信连接。
为了保证电池管理系统的正常工作，在上述电池管理系统结构的基础上，电池管理系统还包括为电池管理系统提供启动电压的启动电源，该启动电源为12V蓄电池电源，12V蓄电池电源在电池管理系统第一次启动时提供启动电源，当电池管理系统启动完成后，12V蓄电池电源断开，由电池模块为电池管理系统持续供电。
本实用新型的主控装置为CPU处理器，当然还可以采用FPGA等其他一些具有相同功能的设备。
以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于以上所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。