一种分布式的电池管理电路及分布式的电池管理系统的制作方法

文档序号:18819500发布日期:2019-10-09 00:31阅读:171来源:国知局
一种分布式的电池管理电路及分布式的电池管理系统的制作方法

本发明属于电源管理技术领域,尤其涉及一种分布式的电池管理电路及分布式的电池管理系统。



背景技术:

随着电子电路技术的快速发展,电子元器件的集成化和复杂性也逐渐提升,技术人员需要采用多个电源以维持大规模集成电路系统的工作稳定性和安全性;因此多个电源之间的供电均衡功能对于多个电子元器件的电路功能具有极其重要的影响,技术人员通常采用电池管理系统(bms,batterymanagementsystem)对于多个电源的供电状态进行调节,以提高电源的供电利用率;并且使得每一个电源能够向用电设备提供额定的电能,用电设备能够按照技术人员的操作指令完成相应的电路功能,以防止电源出现过度充电和过度放电的问题;由于电池管理系统对于多个电源的供电过程可进行灵活的调节,以使复杂的电子电路也能够接入电能并相互协作完成完整的电路功能;因此电池管理系统被广泛地应用在电动汽车、机器人、无人机等各个领域,并且发挥出极其重要、不可替代的作用。

传统技术在将电池管理系统应用于多个负载的供电管理过程中,所述电池管理系统按照应用的场景可分为以下两类:

1、应用于集装箱式等大型用电设备的电池管理系统,这种电池管理系统可管理多个大型用电设备的高能耗供电,并且这些集装箱式装置往往存储着数量较多的电源,这种电池管理系统往往架构复杂,功能也较为齐全。价格昂贵,并且多个电源的供电管理步骤也是极为繁琐。

2、应用于电瓶车、基站等小型设备的电池管理系统,此类用电设备的用电功率较低,并且所需的电源数量较少,用电设备的电能供应精度不高,电池管理系统只需要对于小功率的电能进行管理,电源管理步骤比较简便,电源管理的价格也比较低廉;但是这种电池管理系统的电源管理功能不完善,无法适用于高精度要求的电力系统的电能分配过程,比如电化学储能系统的电力管理功能,其应用范围有限。

综上所述,传统技术中的电池管理系统的兼容性较低,无法针对不同功率的电源进行均衡供电,尤其对于大功率的电源存在较大的电能管理误差,电能的均衡能力较弱,电路结构复杂,电源管理的价格较为昂贵,可扩展性较低。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供了一种分布式的电池管理电路及分布式的电池管理系统,旨在解决传统的技术方案中电池管理系统的电源分配的步骤较为繁琐,兼容性较低,导致多个电源供电管理的成本较高,无法实现不同功率的电源均衡供电的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种分布式的电池管理电路,包括:多个电源均衡模块、电池管理模块以及控制模块;

多个所述电源均衡模块分别与多个电池模块一一对应连接,多个所述电源均衡模块均与所述电池管理模块连接,所述电池管理模块与所述控制模块连接;

所述电源均衡模块用于采集对应的所述电池模块的电能运行参数,并将所述电能运行参数上传至所述电池管理模块;

所述电池管理模块用于根据所述电能运行参数计算对应的所述电池模块的剩余电量比值;

所述控制模块用于根据所述剩余电量比值得到所述电池模块的电能运行状态,并且根据所述电能运行状态对所述电池模块进行配电;

其中每个所述电池模块包括至少一个电池。

在其中的一个实施例中,所述电源均衡模块包括:

至少一个电池均衡单元,所述电池均衡单元与至少一个所述电池连接,所述电池均衡单元用于采集对应的所述电池的电能工作参数;

均衡控制单元,每一个所述电池均衡单元均与所述均衡控制单元连接,所述均衡控制单元用于汇总所述电池的电能工作参数以得到所述电池模块的电能运行参数;

第一通讯单元,所述第一通讯单元连接于所述均衡控制单元与所述电池管理模块之间,所述第一通讯单元用于将所述电能运行参数上传至所述电池管理模块;以及

供电单元,所述供电单元与所述电池均衡单元、所述均衡控制单元及所述第一通讯单元连接,所述供电单元接收第一电源信号,以对所述电池均衡单元、所述均衡控制单元及所述第一通讯单元进行供电。

在其中的一个实施例中,所述均衡控制单元包括:

均衡控制芯片、第一晶振、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一电感;

所述第一电容的第一端和所述的第一晶振的第一输入输出端共接于所述均衡控制芯片的振荡信号输入管脚,所述第一电容的第二端和所述第一晶振的第一接地端共接于地;

所述第一电阻的第一端接所述均衡控制芯片的振荡信号输出管脚,所述第一电阻的第二端和所述第二电容的第一端共接于所述第一晶振的第二输入输出端,所述第二电容的第二端和所述第一晶振的接地端共接于地;

所述第一电感的第一端、所述第三电容的第一端及所述第四电容的第一端共接于所述均衡控制芯片的模拟电源管脚,所述第三电容的第二端接地,所述第四电容的第二端接地,所述第一电感的第二端接所述供电单元;

所述均衡控制芯片的第一串行通信管脚接所述第二电阻的第一端,所述均衡控制芯片的第二串行通信管脚接所述第三电阻的第一端,所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端为所述均衡控制单元的参数输入端;

所述均衡控制芯片的第一数据输出管脚和所述均衡控制芯片的第二数据输出管脚为所述均衡控制单元的参数输出端;

所述均衡控制单元的参数输入端接所述电池均衡单元;

所述均衡控制单元的参数输出端接所述第一通讯单元;

所述供电单元包括:

第一电源控制芯片、第二电源控制芯片、第一二极管、第二二极管、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第一开关管、第二开关管、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻;

所述第一二极管的阳极接入所述第一电源信号,所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第五电容的第一端及所述第六电容的第一端共接于所述第一电源控制芯片的电源输入管脚,所述第一二极管的阳极接地,所述第五电容的第二端接地,所述第六电容的第二端接地;

所述第一电源控制芯片的电源输出管脚、所述第七电容的第一端、所述第八电容的第一端及所述第四电阻的第一端共接于所述第一开关管的第一导通端,所述第七电容的第二端和所述第一电源控制芯片的接地管脚共接于地;

所述第八电容的第二端接地,所述第四电阻的第二端和所述第一开关管的控制端共接于所述第二开关管的第一导通端,所述第二开关管的第二导通端接地;

所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端共接于所述第二开关管的控制端,所述第六电阻的第二端接地,所述第五电阻的第二端接入关断控制信号;

所述第一开关管的第二导通端、所述第九电容的第一端及所述第十电容的第一端共接于所述第二电源控制芯片的电源输入管脚,所述第九电容的第二端接地,所述第十电容的第二端接地;

所述第二电源控制芯片的接地管脚接地;

所述第二电源控制芯片的电源输出正极管脚、所述第十一电容的第一端、所述第十二电容的第一端及所述第七电阻的第一端共接形成所述供电单元的电源输出端,所述第十一电容的第二端、所述第十二电容的第二端及所述第七电阻的第二端共接于所述第二电源控制芯片的电源输出负极管脚;

所述供电单元的电源输出端接所述电池均衡单元、所述均衡控制单元及所述第一通讯单元;

所述第一通讯单元包括:

通讯隔离芯片、信号收发芯片、光耦芯片、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第一发光二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻及第十五电阻;

所述通讯隔离芯片的串行通信管脚接所述均衡控制单元,所述第十三电容的第一端、所述第十四电容的第一端、所述通讯隔离芯片的第一电源管脚及所述通讯隔离芯片的第一使能管脚共接于所述供电单元,所述第十三电容的第二端和所述通讯隔离芯片的第一接地管脚共接于地,所述第十四电容的第二端接地;

所述第十五电容的第一端、所述第十六电容的第一端、所述通讯隔离芯片的第二电源管脚及所述通讯隔离芯片的第二使能管脚共接于所述供电单元,所述第十五电容的第二端接地,所述第十六电容的第二端接地;

所述通讯隔离芯片的第一信号输出管脚通过所述第九电阻接所述信号收发芯片的第一差分信号输入管脚,所述通讯隔离芯片的第二信号输出管脚接所述信号收发芯片的第二信号输入管脚,所述第十电阻的第一端接所述信号收发芯片的第二信号输入管脚,所述第十电阻的第二端接地,所述通讯隔离芯片的第三信号输出管脚通过所述第八电阻接所述信号收发芯片的第三信号输入管脚;

所述信号收发芯片的电源管脚、所述第十七电容的第一端及所述第一发光二极管的阳极共接于所述供电单元,所述第十七电容的第二端接地,所述第一发光二极管的阴极接所述第十一电阻的第一端,所述第十一电阻的第二端接地;

所述信号收发芯片的接地管脚接地;

所述信号收发芯片的第一信号输出管脚接所述第十四电阻的第一端,所述信号收发芯片的第二信号输出管脚接所述第十五电阻的第一端,所述第十四电阻的第二端、所述第一稳压二极管的阴极及所述光耦芯片的通讯控制管脚共接形成所述第一通讯单元的第一信号输出端,所述第一稳压二极管的阳极接地;

所述第十五电阻的第二端、所述第十三电阻的第一端及所述第二稳压二极管的阴极共接形成所述第一通讯单元的第二信号输出端,所述第二稳压二极管的阳极接地,所述第十三电阻的第二端接所述光耦芯片的信号传输控制管脚;

所述第一通讯单元的第一信号输出端和所述第一通讯单元的第二信号输出端接所述电池管理模块;

所述光耦芯片的电源驱动管脚接所述供电单元;

所述光耦芯片的开关控制管脚和所述第十二电阻的第一端共接入唤醒信号,所述第十二电阻的第二端接地。

在其中的一个实施例中,所述电源均衡模块还包括:

温度检测单元,所述温度检测单元与所述电池均衡单元连接,所述温度检测单元用于采集所述电池的温度;

所述均衡控制单元还用于汇总所述电池的电能工作参数和所述电池的温度以得到所述电池模块的电能运行参数。

在其中的一个实施例中,所述电池管理模块还用于根据所述电能运行参数检测所述电池模块是否处于过温状态;

当所述电池管理模块检测到所述电池模块处于过温状态,则生成温度警报信号;

所述控制模块根据所述温度警报信号发出警报信息。

在其中的一个实施例中,所述电池管理模块包括:

第二通讯单元,所述第二通讯单元与所述电源均衡模块连接,所述第二通讯单元用于接收所述电能运行参数;

参数计算单元,所述参数计算单元与所述第二通讯单元连接,所述参数计算单元用于根据所述电能运行参数计算对应的所述电池模块的剩余电量比值;以及

第三通讯单元,所述第三通讯单元连接于所述参数计算单元与所述控制模块之间,所述第三通讯单元用于将所述剩余电量比值传输至所述控制模块。

在其中的一个实施例中,所述电池管理模块还包括干接点,所述参数计算单元通过所述干接点与所述控制模块连接。

在其中的一个实施例中,所述参数计算单元还用于根据所述电能运行参数检测对应的所述电池模块是否处于过压状态;

当所述参数计算单元检测到所述电池模块处于过压状态,则生成过压警报信号,并且通过所述第三通讯单元和干接点将所述过压警报信号输出至所述控制模块;

所述控制模块还用于根据所述过压警报信号发出过压警报信息;

所述参数计算单元还用于根据所述电能运行参数检测对应的所述电池模块是否处于过流状态;

当所述参数计算单元检测到所述电池模块处于过流状态,则生成过流警报信号,并且通过所述第三通讯单元和干接点将所述过流警报信号输出至所述控制模块;

所述控制模块还用于根据所述过流警报信号发出过流警报信息;

所述参数计算单元还用于根据所述电能运行参数检测对应的所述电池模块是否处于欠压状态;

当所述参数计算单元检测到所述电池模块处于欠压状态,则生成欠压警报信号,并且通过所述第三通讯单元和干接点将所述欠压警报信号输出至所述控制模块;

所述控制模块还用于根据所述欠压警报信号发出欠压警报信息。

在其中的一个实施例中,还包括:

隔离电源模块,用于接收第二电源信号;和

开关模块,所述开关模块与所述隔离电源模块、所述电源均衡模块及所述电池管理模块连接,所述开关模块用于进行导通或者关断;

当所述开关模块导通时,所述开关模块将所述第二电源信号输出至所述电源均衡模块或/和所述电池管理模块。

本发明实施例的第二方面提供了一种分布式的电池管理系统,包括:

如上所述的电池管理电路;和

多个电池模块,多个所述电池模块均与所述电池管理电路连接;其中每个所述电池模块包括至少一个电池。

上述的分布式的电池管理电路通过电源均衡模块实时采集每一个电池模块的电能运行参数,根据电能运行参数可得到每一个电池模块的实际电能运行状态,经过控制模块对于多个电池模块的电能运行参数进行数据处理和运算后,可分析得到电池模块的剩余电量比值;进而控制模块根据剩余电量比值对于多个电池模块进行被动均衡供电,以使得每一个电池模块都能够接入可靠、稳定的电能,并保持不同的电池模块之间的供电差异处于安全的范围,保障多个电池模块的供电效率和工作稳定性;因此本发明实施例中的电池管理电路具有较为简化的电路结构,可向每一个电池模块进行自适应配电管理,提高了多个电池模块的供电精度和电能均衡性,电池管理电路能够对于各种不同功率的电池模块进行均衡的配电,兼容性极强,以使各个电池模块能够实现额定的供电功能;电池管理电路具有较为简化的电源配电管理步骤,对于多个电源模块的供电配置成本较低,操作简便,对于各个电源模块的供电过程较高的配电控制响应性能,实用价值较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的分布式的电池管理电路的结构示意图;

图2为本发明一实施例提供的电源均衡模块的结构示意图;

图3为本发明一实施例提供的均衡控制单元的电路结构示意图;

图4为本发明一实施例提供的供电单元的电路结构示意图;

图5为本发明一实施例提供的第一通讯单元的电路结构示意图;

图6为本发明一实施例提供的电源均衡模块的另一种结构示意图;

图7为本发明一实施例提供的电池管理模块的结构示意图;

图8为本发明一实施例提供的电池管理模块的另一种结构示意图;

图9为本发明一实施例提供的分布式的电池管理电路的另一种结构示意图;

图10为本发明一实施例提供的电池均衡单元的电路结构示意图;

图11为本发明一实施例提供的分布式的电池管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

请参阅图1,本发明实施例提供的分布式的电池管理电路10的结构示意图,电池管理电路10与多个电池模块20连接,电池管理电路10能够对于多个电池模块20进行均衡的配电控制,以使得每一个电池模块20都能够接入以及输出额定的电能,保障了多个电池模块20的电能安全性和工作效率;为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:

上述电池管理电路10包括:多个电源均衡模块101、电池管理模块102以及控制模块103;多个电源均衡模块101分别与多个电池模块20一一对应连接,进而每一个电源均衡模块101与对应的电池模块20实现信息交互,电池管理电路10能够实时监控多个电池模块20的运行状态;多个电源均衡模块101均与电池管理模块102连接,电池管理模块102能够实时接收电池管理模块102传输的信息,以实现信息的集中处理功能;电池管理模块102与控制模块103连接,电池管理模块102与控制模块103之间实现信号的双向交互功能。

其中,电源均衡模块101用于采集对应的电池模块20的电能运行参数,并将电能运行参数上传至电池管理模块102。

电源均衡模块101具有电池模块20的信息采集功能,每一个电源均衡模块101根据电能运行参数来全方位地得到电池模块20的内部电能运行情况,以实现对于电池模块20的电能运行状态的精确监控功能;电源均衡模块101具有较高的电能采集精度和电能采样速率;示例性的,第一个电源均衡模块101与第一个电池模块20连接,第一个电源均衡模块101可采集第一个电池模块20的电能运行参数,以获取第一个电池模块20的电能运行信息,依次类推;本实施例通过多个电源均衡模块101能够同步、精确地获取多个电池模块20的实际电能运行状态,以便于对于多个电池模块20的充电过程或者放电过程进行均衡的自适应调节,有利于对于多个电池模块20的高精度电源管理功能。

电池管理模块102用于根据电能运行参数计算对应的电池模块20的剩余电量比值(soc,stateofcharge)。

需要说明的是,剩余电量比值是指电池内部存储的剩余电量与在完全充满电状态下电量的比值;其中剩余电量比值作为衡量电池的实际储能状态的重要参数,通过剩余电量比值能够实时获取电池模块20内部电量安全性,并且通过剩余电量比值能够获知电池模块20所存储电量的大小,进而更加科学、合理地分析电池模块20中每一个电池的内部电能波动情况;其中剩余电量比值的取值范围为:0~1,当电池的剩余电量比值为0时,则说明电池已经放电完全;当电池的剩余电量比值为1时,则说明电池已经完全充满;因此根据电池的剩余电量比值的幅值变化情况,可实时获得电池内部的存储电量的大小,操作简便。

其中,电池管理模块102具有参数计算和分析的功能,当每一个电源均衡模块101将电能运行参数传输至电池管理模块102,电池管理模块102可根据电能运行参数准确地得到电池模块20的实际运行状态,以实现对于每一个电池模块20的实时、精确监控功能;电池管理模块102可对于电能运行参数进行深入的挖掘和分析,并且得到电能运行参数的变化规律,进而根据剩余电量比值能够更加准确地得到电池模块20真实的实际电能波动情况,计算的精度较高;根据该剩余电量比值能够更加迅速、准确地获取不同电池模块20的内部电量差异幅值,以保障所有电池模块20的内部电量安全性。

控制模块103用于根据剩余电量比值得到电池模块20的电能运行状态,并且根据电能运行状态对电池模块20进行配电。

当电池管理模块102将剩余电量比值输出至控制模块103时,控制模块103具有集中控制和管理功能,控制模块103根据剩余电量比值可准确地获知每一个电池模块20的电能运行状态;比如根据剩余电量比值可获取电池模块20的内部电能存储量、不同电池模块20之间的电量存储差异等;并且控制模块103能够综合地分析出多个电池模块20的供电需求以及每一个电池模块20的实际电能波动情况,控制模块103根据每一个电池模块20的电能运行情况作出相应的配电控制响应,以使每一个电池模块20都能够实现均衡的充放电功能;即保障了多个电池模块20的电能利用率,避免了电池模块20在充放电过程中的电能损耗,又保障了多个电池模块20的物理安全性和适用范围;因此本实施例中的控制模块103根据每一个电池模块20的实际电能对于电池模块20作出均衡的配电控制响应,以使每一个电池模块20始终维持电能存储安全性和内部物理安全性,提升了多个电池模块20的充放电均衡性。

其中,每个电池模块20包括至少一个电池;电池可实现电能存储和电能释放的功能,通过电池能够将电能传输至外部的负载,以使得负载接入电能并实现稳定的电路功能,以满足技术人员的实际操作需求;因此本实施例中的电池管理电路10可并行监控多个电池的实际电能运行状态,并且根据不同电池之间的电能存储差异对个多个电池进行自适应配电控制,多个电池能够实现均衡的充放电功能,兼容性极强;电池管理电路10能够使得多个电池实现更大功率的配电控制功能,有利于提升多个电池的充放电控制响应效率和响应精度,避免了多个电池之间的电能存储差异导致多个电池集成供电存在较大的波动性,损害电池的供电安全性;因此本实施例中的电池管理电路10能够保障每一个供电模块20都能够处于额定的充放电状态下,配电控制成本低廉和控制效率极高,具有较高的实用价值。

需要说明的是,本实施例中的电池为本领域中任意类型的电池,示例性的,电池为0~5v的化学电池,比如磷酸铁锂电池等;因此本实施例中电池管理电路10可适用于各个不同类型的工业技术领域,并且实现对于多个电池的均衡充放电控制,精度较高,极大地提高多个电池的配电控制效率。

在图1示出电池管理电路10的结构示意中,电池管理电路10通过多个电源均衡模块101能够分别监控每一个电池模块20的电能运行参数,检测精度较高,进而通过对于电能运行参数进行智能分析和处理后,根据剩余电量比值来对于每一个电池模块20进行灵活地充放电控制,以保障了多个电池模块20的配电均衡性和稳定性;电池模块20具有较为简化的电路结构,对于电池模块20的充放电状态具有较快的控制响应速度,灵活性较高,并且保障了每一个电池模块20的配电均衡性和精确性,减少了多个电池模块20的电能运行状态之间的差异程度,多个电池模块20的配电控制步骤较为简单,操作简便,降低了多个电池模块20的配电控制成本,性价比较高;电池管理电路10能够实时地监控每一个电池模块20的实际电能运行状态,并对于多个电池模块20的充放电过程进行灵活的控制响应,保障了多个电池模块20的配电控制响应速度,实用价值更高,多个电池模块20能够均衡地输出电能以维持负载的运行的安全性和可靠性,电池的充放电效率更高,兼容性更强;因此本实施例中的电池管理电路10可普遍地适用于各个不同的工业技术领域,对于不同功率的电池模块20进行自适应配电控制,以使得多个电池模块20能够保持较高的充放电安全性和电能存储效率,给用户带来了良好的使用体验,实用价值较高;有效地解决了传统技术中电源配置过程较为复杂,无法普遍适用,对于每一个电源的充放电控制过程精度较低,导致多个电源的供电管理成本较高,无法实现多个电源供电管理的均衡性和稳定性,不同功率的电源在进行充放电过程中容易出现电能波动和配电效率较低,损害电源的电能存储安全性的问题。

作为一种可选的实施方式,图2示出了本实施例提供的电源均衡模块101的结构示意,请参阅图2,电源均衡模块101包括:至少一个电池均衡单元1011、均衡控制单元1012、第一通讯单元1013及供电单元1014。

其中,电池均衡单元1011与至少一个电池连接,电池均衡单元1011用于采集对应的电池的电能工作参数。

可选的,电池的电能工作参数包括运行电压和运行电流;进而通过电池均衡单元1012能够实时地检测一个或者多个电池的实际电能运行状态,并且保障电池的电能工作参数的检测精度和准确性,有利于对于每一个电池的充放电状态进行灵活和自适应调节;示例性的,电池模块20包括36个电池,若通过每一个电池均衡单元1011与12个电池连接,那么每一个电池均衡单元1011能够接入12路的电能工作参数,以实现对于12个电池的电能运行状态的同步监控功能,监控的效率极高,那么本实例需要同时结合3个电池均衡单元1011对于电池模块20中的多个电池进行分布检测,可扩展性极强;那么每一个电池均衡单元1011能够实现对于多个电池的并行检测功能,有利于提高多个电池的均衡配电控制精度和准确性;因此电源均衡模块101能够适用于不同功率、不同数量的电池的电能运行状态的监控过程中,可操控性较强。

每一个电池均衡单元1011均与均衡控制单元1012连接,均衡控制单元1012用于汇总电池的电能工作参数以得到电池模块20的电能运行参数。

其中均衡控制单元1012与多个电池均衡单元1011实现信号的同步传输功能,当每一个电池均衡单元1011将电能工作参数传输至均衡控制单元1012时,均衡控制单元1012可实现信号的汇总处理,以获取电池模块20中每一个电池的实际电能运行状态,提高了对于多个电池20的电能运行状态的监控精度和监控效率;并且均衡控制单元1012具有较高的信号传输效率和稳定性,通过均衡控制单元1012的汇总处理后得到电能运行参数,根据电能运行参数能够更加准确地获取电池模块20的整体电量存储性能,保障了电池管理电路10对于多个电池模块20的均衡配电控制精度;防止了均衡控制单元1012对于多路电能工作参数出现数据处理误差,各个电池模块20出现充放电不均衡的问题;因此本实施例中的电池管理电路10对于多个电池模块20具有更加简化的电能运行状态监控步骤。

第一通讯单元1013连接于均衡控制单元1012与电池管理模块102之间,第一通讯单元1013用于将电能运行参数上传至电池管理模块102。

其中第一通讯单元1013具有信号传输的功能,并且保障电能运行参数在传输过程中的抗干扰性和稳定性,以使得电源均衡模块101与电池管理模块102之间保持更快的信号传输效率和信号传输精度,电源均衡模块101可适用于各个不同的通信环境,对于电能模块20的电能存储状态进行采样后,将采样结果上传至电池管理模块102,以使得电池管理模块102能够更加精确地获取每一个电池模块20的实际电量存储状态,实现了对于多个电池模块20的分布式集成控制功能和信号传输功能,加快了对于多个电能模块20的均衡配电控制效率和稳定性;因此本实施例中的第一通讯单元1013具有更高的信息交互效率和保持电能运行参数的完整性,电池管理电路10的内部具有更加兼容的信号传输性能,信号传输的步骤更加简化,提高了多个电池模块20的充放电状态的控制响应精度。

供电单元1014与电池均衡单元1011、均衡控制单元1012及第一通讯单元1013连接,供电单元1014接收第一电源信号,以对电池均衡单元1011、均衡控制单元1012及第一通讯单元1013进行供电。

可选的,第一电源信号可来自于电源均衡模块101的内部电源单元产生,也可来自独立于电源均衡模块101的外部电源单元;因此电源均衡模块101的内部各个电路单元可采用内部电能供应也可采用外部电能供应,进而电源均衡模块101具有较高的供电灵活性和供电安全性,以使得电源均衡模块101能够更加稳定地采集各个电池模块20的实际电能运行参数,保障了多个电池模块20的配电控制安全性和稳定性,防止电源均衡模块101出现失电故障。

在本实施例中,第一电源信号包含直流电能,当电池均衡单元1011、均衡控制单元1012及第一通讯单元1013接收到第一电源信号时,电源均衡模块101中的各个电路单元可实现自动上电功能,电源均衡模块101处于额定的工作状态下,并实现更加安全、稳定的电路功能;因此电池管理电路10对于多个电池模块20具有更高的电能配置稳定性和可靠性,以使得多个电池模块20能够保障负载的用电安全性和工作效率,电池管理电路10能够在各个不同的工业技术领域对于各种功率的电池模块20进行自适应充放电控制功能,多个电池模块20可实现更高的配电控制安全性和控制响应性能。

作为一种可选的实施方式,电池管理芯片的型号为isl78610,通过电池管理芯片能够采集电池的电能微小波动信息,检测灵敏性较高,保障了电池均衡单元1011对于多个电池实际监控精度和效率;因此本实施例中的电池均衡单元1011具有较为简化的电路结构,通过电池管理芯片能够实时地获取多个电池的电能运行状态,简化了多个电池的均衡控制步骤,兼容性较强。

作为一种可选的实施方式,图3示出了本实施例提供的均衡控制单元1012的电路结构示意,请参阅图3,均衡控制单元1012包括:均衡控制芯片u1、第一晶振y1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3及第一电感l1。

第一电容c1的第一端和的第一晶振y1的第一输入输出端共接于均衡控制芯片u1的振荡信号输入管脚oscin/pa1,第一电容c1的第二端和第一晶振y1的第一接地端共接于地gnd。

第一电阻r1的第一端接均衡控制芯片u1的振荡信号输出管脚oscout/pa2,第一电阻r1的第二端和第二电容c2的第一端共接于第一晶振y1的第二输入输出端,第二电容c2的第二端和第一晶振y1的接地端共接于地gnd;通过第一晶振y1能够产生振荡信号,通过振荡信号能够为均衡控制芯片u1提供稳定的振荡频率,以使得均衡控制芯片u1能够保持安全、稳定的工作状态,进而均衡控制芯片u1能够更加精确地对于电能工作参数进行处理,提高了均衡控制单元1012的稳定性和适用范围。

第一电感l1的第一端、第三电容c3的第一端及第四电容c4的第一端共接于均衡控制芯片u1的模拟电源管脚vdda,第三电容c3的第二端接地gnd,第四电容c4的第二端接地gnd,第一电感l1的第二端接供电单元1014;通过供电单元1014将第一电源信号输出至均衡控制芯片u1,以实现均衡控制芯片u1的上电功能,以使均衡控制芯片u1处于额定的工作状态,并且有利于对于多个电源模块20实现高精度的配电控制功能。

均衡控制芯片u1的第一串行通信管脚pc7/spi_miso接第二电阻r2的第一端,均衡控制芯片u1的第二串行通信管脚pc6/spi_mosi接第三电阻r3的第一端,第二电阻r2的第二端和第三电阻r3的第二端为均衡控制单元1012的参数输入端。

均衡控制芯片u1的第一数据输出管脚pd6/uart2_rx和均衡控制芯片u1的第二数据输出管脚pd5/uart2_tx为均衡控制单元1012的参数输出端。

均衡控制单元1012的参数输入端接电池均衡单元1011;进而通过电池均衡单元1011将电能工作参数快速地传输至均衡控制单元1012,以使得电池均衡单元1011与均衡控制单元1012之间实现较高的通信兼容和信号传输抗干扰性。

均衡控制单元1012的参数输出端接第一通讯单元1013;当均衡控制芯片u1对于多路电能工作参数进行汇总和融合后,可得到完整的电能运行参数;均衡控制单元1012的参数输出端将电能运行参数输出至第一通讯单元1013,第一通讯单元1013与均衡控制单元1012之间能够保持兼容的信号传输功能,保障了均衡控制单元1012具有更高的适用范围。

作为一种可选的实施方式,均衡控制芯片u1的型号为stm8s105k6;本实施例中的均衡控制单元1012具有较为简化的电路结构,通过均衡控制芯片u1能够对于多路电能工作参数进行并行处理,加快了所属电池管理电路10对于多个电源模块20的配电控制效率和控制相应精度,有利于简化电池管理电路10对于多个电池模块20的电能运行状态的采样步骤。

作为一种可选的实施方式,图4示出了本实施例提供的供电单元1014的电路结构示意,请参阅图4,供电单元1014包括:第一电源控制芯片u2、第二电源控制芯片u3、第一二极管d1、第二二极管d2、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12、第一开关管m1、第二开关管m2、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6及第七电阻r7。

第一二极管d1的阳极接入第一电源信号,进而供电单元1014能够更加稳定地接入稳定、安全的直流电能;第一二极管d1的阴极、第二二极管d2的阴极、第五电容c5的第一端及第六电容c6的第一端共接于第一电源控制芯片u2的电源输入管脚,其中,第一电源控制芯片u2的电源输入管脚包括:in和en,第一二极管d1的阳极接地gnd,第五电容c5的第二端接地gnd,第六电容c6的第二端接地gnd;第五电容c5和第六电容c6能够起到滤波的作用,以使得第一电源信号在传输过程中可保持精度更高的直流电能;第一二极管d1和第二二极管d2能够起到稳压的功能,通过第一二极管d1和第二二极管d2能够防止第一电源信号的幅值过大,对电子元器件造成较大的损害;进而第一电源控制芯片u2的电源输入管脚能够接入更加稳定的第一电源信号,以完成电能传输功能。

第一电源控制芯片u2的电源输出管脚、第七电容c7的第一端、第八电容c8的第一端及第四电阻r4的第一端共接于第一开关管m1的第一导通端,可选的,第一电源控制芯片u2的电源输出管脚包括:adj/sen和out,第七电容c7的第二端和第一电源控制芯片u2的接地管脚共接于地gnd;第一电源控制芯片u2可对于第一电源信号实现调压功能,通过第一电源控制芯片u2可使得第一电源信号的幅值进行自适应改变,以使得电源均衡模块101的内部电路单元保持更加额定的工作状态。

第八电容c8的第二端接地gnd,第四电阻r4的第二端和第一开关管m1的控制端共接于第二开关管m2的第一导通端,第二开关管m2的第二导通端接地gnd。

第五电阻r5的第一端和第六电阻r6的第一端共接于第二开关管m2的控制端,第六电阻r6的第二端接地gnd,第五电阻r5的第二端接入关断控制信号。

可选的,第一开关管m1为mos管或者三极管,第二开关管m2为mos管或者三极管。示例性的,第一开关管m1为pmos管,pmos管的栅极为第一开关管m1的控制端,pmos管的源极为第一开关管m1的第一导通端,pmos管的漏极为第一开关管m1的第二导通端;具体的,通过关断控制信号的电平状态能够改变第二开关管m2和第一开关管m1的导通或者关断状态,进而使得第一电源控制芯片u2和第二电源控制芯片u3之间的第一电源信号传输状态具有良好的可操控性,供电单元1014的内部电能传输过程具有更加简便的调控功能,通过供电单元1014输出的第一电源信号可满足各种电子元器件的供电需求,实用价值更高。

第一开关管m1的第二导通端、第九电容c9的第一端及第十电容c10的第一端共接于第二电源控制芯片u3的电源输入管脚vin,第九电容c9的第二端接地gnd,第十电容c10的第二端接地gnd;通过第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9及第十电容c10能够使得第一电源控制芯片u2和第二电源控制芯片u3之间的电能信号传输更加稳定,第二电源控制芯片u3能够实现兼容的电能转换功能。

第二电源控制芯片u3的接地管脚接地gnd。

第二电源控制芯片u3的电源输出正极管脚+v0、第十一电容c11的第一端、第十二电容c12的第一端及第七电阻r7的第一端共接形成供电单元1014的电源输出端,第十一电容c11的第二端、第十二电容c12的第二端及第七电阻r7的第二端共接于第二电源控制芯片u3的电源输出负极管脚ov。

供电单元1014的电源输出端接电池均衡单元1011、均衡控制单元1012及第一通讯单元1013;进而供电单元1014的电源输出端将第一电源信号分别传输至电源均衡模块101中的各个电路单元,各个电路单元可实现快速的上电并且维持相应的电路功能,供电单元1014具有更高的电能传输效率和电能传输精度。

作为一种可选的实施方式,第一电源控制芯片u2的型号为:ncp781bmn050tag,第二电源控制芯片u3的型号为:b0505xt-w2r2,供电单元1014可结合第一电源控制芯片u2和第二电源控制芯片u3对于第一电源信号进行兼容传输和处理,防止了第一电源信号在传输过程中出现损耗;进而电池管理电路10可始终对于多个电池模块20进行稳定的均衡配电控制,电源均衡模块101的内部具有更高的安全性和稳定性,对于多个电池模块20的电能运行状态具有更高采样精度和采样效率。

作为一种可选的实施方式,图5示出了本实施例提供的第一通讯单元1013的电路结构示意,请参阅图5,第一通讯单元1013包括:通讯隔离芯片u4、信号收发芯片u5、光耦芯片u6、第十三电容c13、第十四电容c14、第十五电容c15、第十六电容c16、第十七电容c17、第一发光二极管led1、第一稳压二极管ds1、第二稳压二极管ds2、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14及第十五电阻r15。

通讯隔离芯片u4的串行通信管脚接均衡控制单元1012,通讯隔离芯片u4的串行通信管脚包括:a1、a2及a3,进而均衡控制单元1012可将电能运行参数输出至通讯隔离芯片u4,保障了参数的传输效率和传输兼容性;第十三电容c13的第一端、第十四电容c14的第一端、通讯隔离芯片u4的第一电源管脚vdd及通讯隔离芯片u4的第一使能管脚en1共接于供电单元1014,进而供电单元1014将第一电源信号输出至通讯隔离芯片u4,以使得通讯隔离芯片u4维持在安全、稳定的工作状态,适用范围更广;第十三电容c13的第二端和通讯隔离芯片u4的第一接地管脚共接于地gnd,第十四电容c14的第二端接地gnd;结合第十三电容c13和第十四电容c14可实现对于电能运行参数的稳压功能,防止电能运行参数在传输过程中出现较大的损耗;第一通讯单元1013具有更高的信号传输兼容性。

第十五电容c15的第一端、第十六电容c16的第一端、通讯隔离芯片u4的第二电源管脚vdd2及通讯隔离芯片u4的第二使能管脚en2共接于供电单元1014,通过供电单元1014将第一电源信号输出至通讯隔离芯片u4,以使通讯隔离芯片u4能够实现稳定的电能运行参数传输功能;第十五电容c15的第二端接地gnd,第十六电容c16的第二端接地gnd。

通讯隔离芯片u4的第一信号输出管脚b1通过第九电阻r9接信号收发芯片u5的第一差分信号输入管脚d,通讯隔离芯片u4的第二信号输出管脚b2接信号收发芯片u5的第二信号输入管脚de,第十电阻r10的第一端接信号收发芯片u5的第二信号输入管脚de,第十电阻r10的第二端接地gnd,通讯隔离芯片u4的第三信号输出管脚b3通过第八电阻r8接信号收发芯片u5的第三信号输入管脚r;进而通讯隔离芯片u4与信号收发芯片u5之间可保持快速的参数的快速传输,电池管理电路10根据电能运行参数对于多个电池模块20的充放电状态进行更佳的控制响应性能,提高了电池管理电路10内部的传输速率和传输精度。

信号收发芯片u5的电源管脚vcc、第十七电容c17的第一端及第一发光二极管led1的阳极共接于供电单元1014,供电单元可将第一电源信号输出至信号收发芯片u5,信号收发芯片u5接入额定的电能,并处于更加安全的信号传输状态;第一通讯单元1013具有更高的人机交互性能;第十七电容c17的第二端接地gnd,第一发光二极管led1的阴极接第十一电阻r11的第一端,第十一电阻r11的第二端接地gnd;其中,根据第一发光二极管led1的发光状态能够指示电源均衡模块1013的运行状态;若第一发光二极管led1熄灭,则说明信号收发芯片u5无法接入电能并处于失电停机的状态;若第一发光二极管led1正常发光,则说明信号收发芯片u5接入额定的电能并且可实现电能运行参数的兼容传输功能;因此技术人员根据第一发光二极管led1的发光状态可判断出第一通讯单元1013的实际参数传输状态,以保障电池管理电路10对于多个电池模块20的配电控制精确性;

信号收发芯片u5的接地管脚接地gnd。

信号收发芯片u5的第一信号输出管脚b接第十四电阻r14的第一端,信号收发芯片u5的第二信号输出管脚a接第十五电阻r15的第一端,第十四电阻r14的第二端、第一稳压二极管ds1的阴极及光耦芯片u6的通讯控制管脚ca共接形成第一通讯单元1013的第一信号输出端,第一稳压二极管ds1的阳极接地gnd。

第十五电阻r15的第二端、第十三电阻r13的第一端及第二稳压二极管ds2的阴极共接形成第一通讯单元1013的第二信号输出端,第二稳压二极管ds2的阳极接地gnd,第十三电阻r13的第二端接光耦芯片u6的信号传输控制管脚an。

第一通讯单元1013的第一信号输出端和第一通讯单元1013的第二信号输出端接电池管理模块102;信号收发芯片u5可实现参数传递的功能,避免电能运行参数在传输过程中受到噪声的干扰;信号收发芯片u5的第一信号输出管脚b和信号收发芯片u5的第二信号输出管脚a能够实时地输出稳定的电能运行参数;第十四电阻r14和第十五电阻r15可起到限流的功能,防止电池管理模块102遭受过流的损害;第一稳压二极管ds1和第二稳压二极管ds2可起到稳压的功能,第一通讯单元1013的第一信号输出端和第一通讯单元1013的第二信号输出端可将电能运行参数实时上传至电池管理模块102,保障了电能运行参数的完整性和传输效率,进而本实施例中的第一通讯单元1013与电池管理模块102之间具有更高通信兼容性和安全性。

光耦芯片u6的电源驱动管脚co接供电单元1014,,供电单元1014将第一电源信号输出至光耦芯片u6,以使得光耦芯片u6能够接入稳定的直流电能并保持额定的工作状态,提高了光耦芯片u6的自身物理安全性。

光耦芯片u6的开关控制管脚em和第十二电阻r12的第一端共接入唤醒信号,第十二电阻r12的第二端接地gnd;其中唤醒信号包含芯片唤醒信息,通过唤醒信号能够使光耦芯片u6进入工作或者停止状态,光耦芯片u6具有较高的控制响应精度;并且当光耦芯片u6处于不同的工作状态时,第一通讯单元1013相应地处于不同的信号传输状态。

可选的,光耦芯片u6的型号为:el357n;光耦芯片u6根据唤醒信号可控制第一通讯单元1013与电池管理模块102之间的参数传输状态,只有当光耦芯片u6使得第一通讯单元1013处于正常的信号传输状态时,第一通讯单元1013才能够将电能运行参数上传至电池管理模块102,以驱动电池管理电路10对于多个电池模块20实现安全的配电控制功能;当通过光耦芯片u6使得第一通讯单元1013处于信号传输中断状态时,电源均衡模块101与电池管理模块102无法进行信号传输,此时电池管理电路10处于停止状态;因此本实施例通过光耦芯片u6可实时调节第一通讯单元1013的参数传输过程,以使得第一通讯单元1013的内部具有更高参数传输效率,加快了电池管理电路10对于多个电池模块20的电能运行状态的控制响应速度;防止第一通讯单元1013长期处于信号传输故障状态,故障率较高的问题。

可选的,通讯隔离芯片u4的型号为:si8631bb-b-is,信号收发芯片u5的型号为:sn65hvd485e;通讯隔离芯片u4与电池管理模块102之间可实现隔离通讯的功能,以使得第一通讯单元1013能够接入更加稳定、更长距离的参数传输功能,防止电能运行参数在传输过程中出现较大的损耗和噪声干扰,电源均衡模块101的内部具有更高的通信安全性;信号收发芯片u5与电池管理模块102之间可实现rs485通讯功能,第一通讯单元1013与电池管理模块102进行半双工通信,第一通讯单元1013能够将电能运行参数以更快的速率和更高的精度输出至电池管理模块102,有利于简化电源均衡模块101的参数传输过程,提升了电池管理电路10对于多个电池模块20的采样精度,防止电能运行参数在传输过程中被外界的电磁干扰。

作为一种可选的实施方式,图6示出了本实施例提供的电源均衡模块101的另一种结构示意,相比于图2中电源均衡模块101的结构示意,图6中的电源均衡模块101还包括温度检测单元1015。

温度检测单元1015与电池均衡单元1011连接,温度检测单元1015用于采集电池的温度。

均衡控制单元1012还用于汇总电池的电能工作参数和电池的温度以得到电池模块20的电能运行参数。

本实施例中的温度检测单元1015对于电池可实现温度检测的功能,并且当温度检测单元1015检测到电池的温度时,温度检测单元1015将电池的温度传输至对应的电池均衡单元1011,电池均衡单元1011能够收集一个或者多个电池模块20的温度信息,并电池均衡单元1011将电池的温度输出至均衡控制单元1012;进而均衡控制单元1012可实现参数集中处理和分析的功能,均衡控制单元1012输出的电能运行参数包含电池模块20的温度信息,以使得电池管理电路10根据电能运行参数对于多个电池模块20实现更加均衡和全面的配电控制功能,进一步地保障了多个电池模块20的物理安全性和充放电控制稳定性;由于电池模块20的温度属于非电量信息,本实施例通过增加温度检测单元1015能够实现对于电池模块20的温度的灵敏检测功能,并且将温度检测结果依次传输至均衡控制单元1012,进而根据均衡控制单元1012输出的电能运行参数可更加全面地获取电池模块20的实际运行状态,以便于对于多个电池模块20的充放电过程进行更加灵活和安全的控制;控制模块103根据电池模块20的实际电能运行状态和温度变化状态对于电池模块20进行自适应配电控制,进而多个电池模块20能够在各个不同的工业技术领域中实现额定的电能存储功能,给技术人员带来更高的使用体验。

作为一种可选的实施方式,电池管理模块102还用于根据电能运行参数检测电池模块20是否处于过温状态。

当电池管理模块102检测到电池模块20处于过温状态,则生成温度警报信号;控制模块103根据温度警报信号发出警报信息。

当温度检测单元1015检测到电池的实际温度时,电源均衡模块101输出的电能运行参数包含电池模块20的温度信息,电池管理模块102根据电能运行参数可解析出电池模块20是否处于正常的温度,以实现对于电池模块20的温度监控功能;示例性的,当电池管理模块102根据电能运行参数判定电池模块20的温度大于电池模块20的安全温度阈值时,则说明电池模块20处于过温状态,此时控制模块103将发挥提示功能,以向技术人员提供安全警报信息,技术人员根据电池模块20发出的警报信息对于电池模块采取过温保护措施,以使多个电池模块20的温度能够迅速恢复至正常的状态,防止多个电池模块20长期处于异常温度运行状态,导致电池模块20的物理安全受损的问题;因此本实施例中的控制模块103对于电池模块20的异常温度具有报警功能,电池管理电路10对于多个电池模块20具有温度检测和过温报警功能,以实现更加全面的运行状控制效果,可操控性更强;由于电池在长期工作过程中,多个电池将会积累一定的热量,本实施例中的控制模块103能够更加精确地监控电池模块20的温度变化情况,电池管理电路10对于多个电池模块20的储能状态实现了更加安全的控制功能。

作为一种可选的实施方式,温度检测单元1015包括感温探头,感温探头可实时采集电池的实际温度;本实施例中的电池管理电路10对于电源模块20可实现温度采样和电量采样的功能。

作为一种可选的实施方式,图7示出了本实施例提供的电池管理模块102的结构示意,请参阅图7,电池管理模块102包括:第二通讯单元1021、参数计算单元1022以及第三通讯单元1023。

其中,第二通讯单元1021与电源均衡模块101连接,第二通讯单元1021用于接收电能运行参数。

可选的,第二通讯单元1021与电源均衡模块101可实现rs485通讯功能,进而第二通讯单元1021可保障电能运行参数在传输过程中的完整性,电池管理模块102能够获取多个电池模块20的完整电能运行信息,有利于实现电池管理电路10对于多个电池模块20的均衡配电控制性能。

参数计算单元1022与第二通讯单元1021连接,参数计算单元1022用于根据电能运行参数计算对应的电池模块20的剩余电量比值。

其中参数计算单元1022具有数据分析和逻辑运算的功能;示例性的,参数计算单元1022根据电能运行参数可实时地获取电池模块20的实际存储电量,计算实际存储电量和电池模块20的实际充满电容量之间的比值,可精确地得到电池模块20的剩余电量比值,从而电池管理模块102可快速的获取剩余电量比值,简化了电池管理电路10的内部参数处理步骤。

第三通讯单元1023连接于参数计算单元1022与控制模块103之间,第三通讯单元用于将剩余电量比值传输至控制模块103。

可选的,第三通讯单元1023与控制模块103之间可实现rs485通信功能,以保障剩余电量比值在电池管理模块102与控制模块103之间的传输效率和传输精度性,提升了电池管理电路10对于多个电池模块20的供电控制精度。

作为一种可选的实施方式,图8示出了本实施例提供的电池管理模块102的另一种结构示意,相比于图7中电池管理模块102的结构示意,图8中的电池管理模块102还包括干接点1024,参数计算单元1022通过干接点1024与控制模块103连接;其中干接点1024可直接控制参数计算单元1022与控制模块103之间的信息交互功能;并且干接点1024具有控制响应精度高以及信号传输效率快等优点,进而控制模块103与电池管理模块102之间具有更佳的信号交互性能。

作为一种可选的实施方式,参数计算单元1022还用于根据电能运行参数检测对应的电池模块是否处于过压状态。

当参数计算单元1022检测到电池模块20处于过压状态,则生成过压警报信号,并且通过第三通讯单元1023和干接点1024将过压警报信号输出至控制模块103。

控制模块103还用于根据过压警报信号发出过压警报信息。

参数计算单元1022还用于根据电能运行参数检测对应的电池模块20是否处于过流状态。

具体的,当参数计算单元1022根据电能运行参数判定电池模块20的运行电压大于电池模块20的安全电压阈值,则电池模块20处于过压状态。

当参数计算单元1022检测到电池模块20处于过流状态,则生成过流警报信号,并且通过第三通讯单元1023和干接点1024将过流警报信号输出至控制模块103。

控制模块103还用于根据过流警报信号发出过流警报信息。

具体的,当参数计算单元1022根据电能运行参数判定电池模块20的运行电流大于电池模块20的安全电流阈值,则电池模块20处于过流状态。

参数计算单元1022还用于根据电能运行参数检测对应的电池模块20是否处于欠压状态。

当参数计算单元1022检测到电池模块20处于欠压状态,则生成欠压警报信号,并且通过第三通讯单元1023和干接点1024将欠压警报信号输出至控制模块103;

控制模块103还用于根据欠压警报信号发出欠压警报信息。

具体的,当参数计算单元1022根据电能运行参数判定电池模块20的运行电压小于电池模块20的额定运行电压,则电池模块20处于欠压状态。

因此本实施例中的电池管理电路10还可实时监控电池模块20是否处于过压状态、过流状态以及欠压状态,进一步保障了电池模块20的电能存储安全性和兼容性。

作为一种可选的实施方式,图9示出了本实施例提供的电池管理电路10的另一种结构示意图,相比于图1中的电池管理电路10的结构示意,图9中的电池管理电路10还包括:隔离电源模块104和开关模块105。

其中,隔离电源模块104用于接收第二电源信号。

开关模块105与隔离电源模块104、电源均衡模块101及电池管理模块102连接,开关模块105用于进行导通或者关断;当开关模块105导通时,开关模块105将第二电源信号输出至电源均衡模块101或/和电池管理模块102。

因此本实施例通过开关模块105能够改变第二电源信号的传输过程,其中第二电源信号包括稳定的直流电能,通过第二电源信号可对于隔离电源模块104或/和开关模块105进行上电,保障了电池管理电路10对于电池模块20的配电控制稳定性和兼容性,实用价值更高。

作为一种可选的实施方式,图10示出了本实施例提供的电池均衡单元1011的电路结构示意,请参阅图10,电池均衡单元1011包括:电池管理芯片u7、第十八电容c18、第十九电容c19、第二十电容c20、第二十一电容c21、第二十二电容c22、第二十三电容c23、第二十四电容c24、第三二极管d3、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十一电阻r21以及第三开关管m3。

其中,电池管理芯片u7的串行通信管脚接电池;电池管理芯片u7的串行通信管脚包括:vc0、cb1、vc1、cb2、vc2、cb3、vc3、cb4、vc4、cb5、vc5、cb6、vc6、cb7、vc7、cb8、vc8、cb9、vc9、cb10、vc10、cb11、vc11、cb12及vc12。

电池管理芯片u7的电源输入管脚vbat、第十八电容c18及第三二极管d3的阴极共接于第十六电阻r16的第一端,第三二极管d3的阳极接地gnd,第三二极管d3的阳极接地gnd;第十七电阻r17的第一端、第十八电阻r18的第一端及第十九电阻r19的第一端共接于第十六电阻r16的第二端,第十七电阻r17的第二端、第十八电阻r18的第二端、第十九电阻r19的第二端、第十九电容c19的第一端及第三开关管m3的第一导通端共接于供电单元1014,第十九电容c19的第二端接地;进而通过供电单元1014将第一电源信号输出至电池管理芯片u7,以使得电源管理芯片u7能够保持稳定的工作状态,提高了电池均衡单元1011对于电池的电能运行状态采集精度。

第三开关管m3的控制端接电池管理芯片u7的基准电源管脚base,第三开关管m3的第二导通端、第二十电阻r20的第一端以及第二十电容c20的第一端共接于电池管理芯片u7的电源比较管脚v3p3,第二十电容c20的第二端接地gnd;电池管理芯片u7通过基准电源管脚base和电源比较管脚v3p3可使得自身保持物理运行安全。

第二十电阻r20的第二端和第二十一电容c21的第一端共接于电池管理芯片u7的电源驱动管脚,第二十一电容c21的第二端和第二十二电容c22的第一端共接于地gnd,第二十二电容c22的第二端、第二十一电阻r21的第一端及电池管理芯片u7的第一参数输出管脚ref共接形成电池均衡单元1011的第一参数输出端,电池管理芯片u7的第二参数输出管脚v2p5和第二十四电容c24的第一端共接形成电池均衡单元1011的第二参数输出端,第二十四电容c24的第二端接地gnd;第二十一电阻r21的第二端、电池管理芯片u7的第三参数输出管脚vddext以及第二十三电容c23的第一端共接形成电池均衡单元1011的第三参数输出端,第二十三电容c23的第二端接地gnd。

其中,电池均衡单元1011的第一参数输出端、电池均衡单元1011的第二参数输出端以及电池均衡单元1011的第三参数输出端接均衡控制单元1012,当电池管理芯片u7采集得到一个或者多个电池的电能工作参数时,电池均衡单元1011可快速地传输至均衡控制单元1012,进而电源均衡模块101具有更高的电池参数采集速率和精度。

可选的,电池管理芯片u7的型号为:isl78610。

在本实施例中,通过电池管理芯片能够实时采集一个或者多个电池的电能工作参数,采样的结果具有较高的精确性和效率;并且电池管理芯片能够将电能工作参数输出至均衡控制单元1012,以使得均衡控制单元1012能够获取电池模块20中每一个电池的实际电能运行状态,提升了电池管理电路10对于多个电池的电能运行状态的检测精度和检测效率,更加有利于提高多个电池模块20的充放电状态的控制响应速度和兼容性。

图11示出了本实施例提供的分布式的电池管理系统100的结构示意,请参阅图11,电池管理系统100包括如上所述电池管理电路10和多个电池模块20,多个电池模块20均与电池管理电路10连接,其中每个电池模块20包括至少一个电池,电池管理电路10根据每一个电池模块20的电能运行参数对电池模块20进行配电。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解,实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中,详细描述了公知的操作、部件和元件,以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解,在本文和所示的实施方式是非限制性例子,且因此可认识到,在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此,关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合,而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如,加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容,且并不产生限制,特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式,但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如,附接、耦合、连接等)应被广泛地解释,并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此,连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子,且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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