一种电池管理模块的并联控制装置及方法与流程

本发明涉及电池管理，具体涉及一种电池管理模块的并联控制装置及方法。

背景技术：

1、在纯电动客车、重型卡车、矿用卡车等应用场景，新能源电池基于标准箱的组合应用，由于能量、功率原因，单个支路串联电池系统无法适应与上述应用场景，目前大部分厂家的解决方案是使用电池系统soc接近一致的电池系统直接并联，以满足工程应用需要。但是这种使用存在以下问题：

2、第一、任意一个支路电池系统存在单体电池内短路，以及模组两点或者多点对地绝缘问题，此种失效会导致该支路电池组部分电池处于放电状态，该支路电池组电压比其它支路电压低，进而其它支路会向该支路充电，由于使用硬连接并联，无法从物理层上切断该支路，进而导致该支路电池过充，甚至起火，产生安全隐患。

3、第二、当某个支路电池系统多点绝缘薄弱时，会导致该支路部分电池快速放电，其它支路向该支路充电，如果使用继电器进行断路控制，存在带载切断导致继电器主触点粘连风险，产生同上述相同的过充、起火隐患。

4、第三、某个支路电池系统由于维修问题，导致该支路电池系统与其它支路电池系统电压不一致，此时使用继电器并联，同样存在压差过大导致继电器吸合过程中电流过大，继电器主触点粘连。

5、因此迫切需要一套电池系统支路切入或者退出的控制装置，以及配套的控制逻辑，解决支路电池过充和继电器主触点粘连问题。

6、基于这一技术背景，本发明研究了一种电池管理模块的并联控制装置及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种电池管理模块的并联控制装置及方法，该装置通过各个电池管理单元交互各自采集的电池组的工作信息，实现了对各个电池组的智能管理，避免了某个电池组出现故障时由过充和或继电器主触点粘连所引发的安全隐患。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种电池管理模块的并联控制装置，包括多个电池管理模块，各个电池管理模块采用并联的连接方式共同连接外部器件；

3、每个电池管理模块包括电池组和电池管理单元、电流检测单元、正极功率控制开关、负极功率控制开关、过流保护单元，所述电池管理单元用于采集所述电池组的工作信息，并基于所述工作信息确定所述电池组的工作状态；

4、各个电池管理单元通过电连接线相互连接，并通过所述电连接线交互各自采集的电池组的工作信息；

5、所述工作信息包括所述电池组的电压、温度、工作电流和所述电池组中每一个单体电池电压。

6、本发明第二方面提供一种在上述的装置中进行的电池管理模块的并联控制方法，包括：，

7、动力供电：通过工作信息交互利用各个电池管理模块为外部器件供电；

8、动力撤电：当为外部器件供电时，通过工作信息交互将出现故障的电池管理模块安全撤出；

9、直流充电：通过工作信息交互利用外部器件为各个电池管理模块充电；

10、直流撤电：当外部器件为各个电池管理模块充电时，通过工作信息交互将出现故障的电池管理模块安全撤出。

11、本发明的有益效果包括：

12、(1)本发明提出的电池管理模块的并联控制装置，通过各个电池管理单元交互各自采集的电池组的工作信息，实现了对各个电池组的智能管理，避免了某个电池组出现故障时由过充和或继电器主触点粘连所引发的安全隐患。

13、(2)本发明提出的电池管理模块的并联控制装置，通过设置电池管理单元和过流保护单元采用逻辑与的方式控制正极功率控制开关、负极功率控制开关，确保了某个电池组在电流、电压或温度出现异常时及时关断相应开关，保证了其余的电池组的安全工作。

14、(3)本发明提出的电池管理模块的并联控制装置，通过电池管理单元收集和共享电池组的电压、温度、工作电流和电池组中每一个单体电池电压，确保了并联控制装置智能和安全地对外部器件供电和为电池组充电。

15、(4)本发明提出的电池管理模块的并联控制装置，充分利用电池管理单元收集和交互各个电池组的工作信息，以及正极功率控制开关、负极功率控制开关内部的寄生体二极管的单向导通特性，实现了供电和充电的智能化和自动化。

16、(5)本发明提出的电池管理模块的并联控制方法，在对外供电时，通过工作信息交互将出现故障的电池管理模块安全撤出，同时，在充电时，通过工作信息交互将出现故障的电池管理模块安全撤出，不仅避免了撤出电池组时继电器主触点粘连所引发的安全隐患，还提高了供电和充电的效率。

17、(6)本发明提出的电池管理模块的并联控制方法，通过将故障划分为轻微故障和严重故障，并根据不同的故障等级采用不同的电池组撤出方式，实现了无抛负载行为的退出控制，保证了装置的平稳运行。

18、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种电池管理模块的并联控制装置，其特征在于，包括多个电池管理模块，各个电池管理模块采用并联的连接方式共同连接外部器件；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池组的正极经所述正极功率控制开关与所述外部器件的一端电连接，负极依次经所述电流检测单元、负极功率控制开关与所述外部器件的另一端电连接；

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，每个电池管理模块还包括dcdc单元；

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述正极功率控制开关、负极功率控制开关各自独立地选自igbt、mosfet、sic中的任意一种；

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电池管理单元包信息收集电路、信息处理电路和通信电路；

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外部器件为电机控制器或充电机；

7.一种在权利要求1-6中任意一项所述的装置中进行的电池管理模块的并联控制方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，通过工作信息交互利用各个电池管理模块为外部器件供电包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，通过工作信息交互利用外部器件为各个电池管理模块充电：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述故障包括轻微故障和严重故障；

技术总结
本发明涉及电池管理技术领域，具体公开一种电池管理模块的并联控制装置及方法，该装置包括多个电池管理模块，各个电池管理模块采用并联的连接方式共同连接外部器件；每个电池管理模块包括电池组、电流检测单元、正极功率控制开关、负极功率控制开关、过流保护单元、电池管理单元，所述电池管理单元用于采集所述电池组的工作信息，并基于所述工作信息确定所述电池组的工作状态；各个电池管理单元通过电连接线相互连接，并通过所述电连接线交互各自采集的电池组的工作信息。本发明通过各个电池管理单元交互各自采集的电池组的工作信息，实现了对各个电池组的智能管理，避免了某个电池组出现故障时由过充和或继电器主触点粘连所引发的安全隐患。

技术研发人员：郭长新,郜帅,吴栋宇,王瑞军,齐国华
受保护的技术使用者：荣盛盟固利新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17