一种BMS充放电控制系统及充放电控制方法与流程

本发明涉及充放电控制，尤其涉及一种bms充放电控制系统及充放电控制方法。

背景技术：

1、随着科技的进步和人们生活水平的提高，各种电子设备已经成为我们生活中不可或缺的一部分。随之而来的是，用户端用电需求也在不断增大。在这种背景下，锂电池系统逐渐代替了传统的铅酸电池，成为了市场上的主流。

2、与传统的铅酸电池相比，锂电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命。此外，锂电池的充电速度更快，重量更轻，对环境的影响也较小。因此，在许多领域，锂电池已经成为了首选的电源解决方案。

3、然而，随着用户端用电需求的进一步增大，现有的锂电池系统面临着一些挑战。首先，由于电芯能量密度的限制，为了满足更高的用电需求，需要对锂电池系统进行多组并机扩容。但是，多组并机系统所带来的环流、各个独立系统之间电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题成为了亟待解决的问题。

4、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种bms充放电控制系统及充放电控制方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种bms充放电控制系统，所述系统包括电源切换控制装置、第一锂电池系统和第二锂电池系统；

4、所述第一锂电池系统和所述第二锂电池系统的输出端均与所述电源切换控制装置的输入端连接，且均通过rs485通讯线与所述电源切换控制装置通讯连接；

5、所述第一锂电池系统通过can通讯线与所述第二锂电池系统通讯连接；

6、所述第一锂电池系统和所述第二锂电池系统均包括电池管理系统bms、分流器、预充电阻、预充模块、充电保护模块和放电保护模块；

7、所述充电保护模块和所述放电保护模块串联后串联在锂电池正极bat+与正输出端out+之间，且均与所述电池管理系统bms连接，受所述电池管理系统bms控制，用于控制锂电池充放电，以及进行过充过放保护；

8、所述预充电阻和所述预充模块串联后并联在串联的所述充电保护模块和所述放电保护模块的两端，所述预充模块与所述电池管理系统bms连接，受所述电池管理系统bms控制，用于系统并机初启动时降低系统环流，以及对所述电源切换控制装置的直流母线电容进行小电流充电；

9、所述分流器串联在所述锂电池负极bat-与负输出端out-之间，用于检测充放电的实时电流；

10、所述电池管理系统bms的cur+引脚和cur-引脚分别连接在所述分流器的两端，用于根据所述分流器检测到的充放电的实时电流，进行过流告警判断和充放电保护控制；

11、所述电池管理系统bms的pack+引脚与锂电池正极bat+连接，所述电池管理系统bms的pack-引脚与锂电池正极bat-连接，用于检测锂电池正极bat+和锂电池正极bat-的实时电压，以及判断锂电池是否电压输入正常；

12、所述电池管理系统bms的link+引脚与正输出端out+连接，所述电池管理系统bms的link-引脚与负输出端out-连接，用于检测正输出端out+和负输出端out-的实时电压。

13、进一步地，所述bms充放电控制系统中，所述电源切换控制装置为不间断电源ups或储能变流器pcs。

14、进一步地，所述bms充放电控制系统中，所述充电保护模块包括第一继电器和第一二极管；

15、所述第一继电器串联在锂电池正极bat+与正输出端out+之间，且均与所述电池管理系统bms连接，受所述电池管理系统bms控制；

16、所述第一二极管并联在所述第一继电器的两端。

17、进一步地，所述bms充放电控制系统中，所述放电保护模块包括第二继电器和第二二极管；

18、所述第二继电器串联在锂电池正极bat+与正输出端out+之间，且均与所述电池管理系统bms连接，受所述电池管理系统bms控制；

19、所述第二二极管并联在所述第二继电器的两端。

20、进一步地，所述bms充放电控制系统中，所述预充模块包括第三继电器；

21、所述第三继电器与所述预充电阻串联，且与所述电池管理系统bms连接，受所述电池管理系统bms控制。

22、进一步地，所述bms充放电控制系统中，所述系统还包括acdc低压电源；

23、所述acdc低压电源与所述电池管理系统bms连接，用于给所述acdc低压电源供电。

24、进一步地，所述bms充放电控制系统中，所述系统还包括显示屏；

25、所述显示屏与所述电池管理系统bms连接，用于显示系统电压以及系统状态信息。

26、进一步地，所述bms充放电控制系统中，所述系统还包括散热风扇；

27、所述散热风扇与所述电池管理系统bms连接，用于进行内部散热。

28、第二方面，本发明提供一种bms充电控制方法，采用如上述第一方面所述的bms充放电控制系统实现，所述方法包括：

29、s11、低压供电启动后，第一锂电池系统和第二锂电池系统请求充电，两者各自的电池管理系统bms对锂电池内部进行自检；

30、1s2、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障；若是，则两者均不允许充电，返回上一步骤s11；若否，则进入下一步骤s13；

31、s3、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统bms的pack+引脚和pack-引脚对锂电池的总电压进行检测；

32、s14、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5v；若是，则两者同时闭合预充模块，进行小电流平衡两个系统的总电压，待电压平衡后断开预充模块，电池管理系统bms允许第一锂电池系统和第二锂电池系统充电，充电保护模块闭合，电池管理系统bms向电源切换控制装置发送充电指令请求，系统进入充电模式；若否，则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压；

33、s15、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压，则电池管理系统bms控制第一锂电池系统闭合预充模块，对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电，当电池管理系统bms的link+引脚和link-引脚的电压等于电池管理系统bms的pack+引脚和pack-引脚的电压的95％时，断开预充模块，电池管理系统bms允许第一锂电池系统充电，闭合第一锂电池系统的充电保护模块，第一锂电池系统进入充电模式；若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压，则电池管理系统bms控制第二锂电池系统闭合预充模块，对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电，当电池管理系统bms的link+引脚和link-引脚的电压等于电池管理系统bms的pack+引脚和pack-引脚的电压的95％时，断开预充模块，电池管理系统bms允许第二锂电池系统充电，闭合第二锂电池系统的充电保护模块，第二锂电池系统进入充电模式；

34、s16、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入充电模式时，等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压回升，以在两者的总电压压差小于5v时，两者同时闭合充电保护模块，同时充电，进入充电模式。

35、第三方面，本发明提供一种bms放电控制方法，采用如上述第一方面所述的bms充放电控制系统实现，所述方法包括：

36、s21、低压供电启动后，第一锂电池系统和第二锂电池系统请求放电，两者各自的电池管理系统bms对锂电池内部进行自检；

37、s22、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障；若是，则两者均不允许放电，返回上一步骤s21；若否，则进入下一步骤s23；

38、s23、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统bms的pack+引脚和pack-引脚对锂电池的总电压进行检测；

39、s24、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5v；若是，则两者同时闭合预充模块，进行小电流平衡两个系统的总电压，待电压平衡后断开预充模块，电池管理系统bms允许第一锂电池系统和第二锂电池系统放电，放电保护模块闭合，电池管理系统bms向电源切换控制装置发送放电指令请求，系统进入放电模式；若否，则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压；

40、s25、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压，则电池管理系统bms控制第二锂电池系统闭合预充模块，电池管理系统bms允许第二锂电池系统放电，闭合第二锂电池系统的放电保护模块，第二锂电池系统进入放电模式；若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压，则电池管理系统bms控制第一锂电池系统闭合预充模块，电池管理系统bms允许第一锂电池系统放电，闭合第一锂电池系统的放电保护模块，第一锂电池系统进入放电模式；

41、s26、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入放电模式时，等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压减低，以在两者的总电压压差小于5v时，两者同时闭合放电保护模块，同时放电，进入放电模式。

42、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

43、本发明提供的一种bms充放电控制系统及充放电控制方法，可解决多组锂电池系统并机所带来的环流、电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题，大大提高了整个系统的安全性和稳定性，为锂电池系统的多组并机扩容广泛应用提供了有力支持。

44、本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。