一种电池管理模块、电池管理系统和储能系统的制作方法

本技术属于电池管理，具体涉及一种电池管理模块、电池管理系统和储能系统。

背景技术：

1、随着动力电池在产业、资本层面均受青睐，其光芒逐渐转移到其“近亲”储能电池赛道。与动力电池挂钩的新能源汽车行业已经由政策驱动步入市场驱动，渐入佳境，当下处于1-n的发展阶段；相比之下，储能行业处于0-1阶段，虽显青涩，但后劲大。

2、储能，字面意思就是储存能量。简单讲就是使能量转化为在自然条件下稳定存在的能源，即在能量多余时，用特殊装置将能量储存起来，在需要时可以将能量释放出来，从而起到调节能量供需在时空和强度上不匹配的作用。

3、目前，在储能系统上电后，电池管理系统的bmc(battery manage controler，电池管理控制板)和cmc(cell meaurement controler，电芯采样控制板)始终处于带电工作、满负荷运行状态。当具体应用场景在储能电站中，储能系统往往有较长时间处于不充电也不放电的静置状态，然而全负荷工作的bmc和cmc大大增加了整个系统的功耗。同时，当储能系统长时间静置，得不到及时充电时，电池电压会因为cmc的检测电路消耗和电芯自放电持续降低，最终导致电池过放。

4、因此，bmc和cmc没有休眠功能和相关唤醒电路及进入低功耗方法，功耗高，产生不必要的消耗。并且，储能系统长时间处于高功耗模式下，当静置时间过长极易引发电池过放，安全性较低；当持续高功耗大电流工作情况下，会影响器件的使用寿命。此外，储能系统中模块单元不具备通讯隔离，极易对不同的bmc之间的通讯信号造成影响，从而影响bmc的唤醒和休眠。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池管理模块(bmc)的唤醒电路和方法，可以根据储能系统的唤醒指令，使电池管理模块(bmc)可以从低功耗模式切换为工作模式，进而唤醒cmc。同时，添加了信号隔离器件，有效避免了通讯信号被干扰。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电池管理模块，包括：控制单元、电源单元、信号处理单元、以及信号隔离单元；所述信号处理单元的第一通信端口与外部的控制终端连接，用于接收所述控制终端的唤醒指令；所述信号处理单元的信号输出端口和所述电源单元的信号接收端口分别与所述信号隔离单元电连接；所述信号处理单元在接收到所述唤醒指令后，通过信号输出端口向所述电源单元的信号接收端口发送第一唤醒信号；所述电源单元的输电端口与所述控制单元的电源端口电连接；所述电源单元在接收到所述第一唤醒信号后，通过输电端口向所述控制单元的电源端供电；所述信号处理单元的第二通信端口和所述控制单元的第二通信端口分别与所述信号隔离单元电连接；所述控制单元在被供电后唤醒，通过第二通信端口向所述信号处理单元的第二通信端口发送第二唤醒信号；其中，所述信号隔离单元传输并隔离所述第一唤醒信号和所述第二唤醒信号。

3、根据本实用新型一具体实施例，所述信号隔离单元包括：第一隔离子单元，一端与所述信号处理单元的第二通信端口电连接，另一端和所述控制单元的第二通信端口电连接；第二隔离子单元，一端与所述信号处理单元的信号输出端口电连接，另一端和所述电源单元的信号接收端口电连接。

4、根据本实用新型一具体实施例，所述第一隔离子单元包括四通道的数字隔离器。

5、根据本实用新型一具体实施例，所述第二隔离子单元包括光耦隔离器。

6、根据本实用新型一具体实施例，所述信号处理单元的第三通信端口和所述控制单元的第三通信端口分别与所述信号隔离单元电连接。

7、根据本实用新型一具体实施例，所述信号隔离单元还包括：第三隔离子单元，一端和所述信号处理单元的第三通信端口电连接，另一端和所述控制单元的第三通信端口电连接。

8、根据本实用新型一具体实施例，所述第三隔离子单元包括双通道的数字隔离器。

9、根据本实用新型一具体实施例，所述控制单元的第一通信端口和所述电源单元的第一通信端口电连接。

10、一种电池管理系统，包括至少一个所述的电池管理模块、若干个电芯采样控制模块、控制终端、以及acdc(交流-直流)变换器；所述acdc变换器的输入端连接电网，输出端分别与所述电池管理模块中的电源单元、信号处理单元、以及信号隔离单元电连接；其中，所述电池管理模块的控制单元的第四通信端口分别与每个所述电芯采样控制模块的控制单元的第四通信端口连接；所述控制终端与所述信号处理单元的第一通信端口，以及所述acdc变换器的控制端电连接。

11、一种储能系统，其特征在于，包括上述所述的电池管理系统。

12、一种电池管理模块的唤醒方法，包括：信号处理单元通过第一通信端口接收外部的控制终端的唤醒指令，依据所述唤醒指令生成第一唤醒信号，并通过信号输出端口发送所述第一唤醒信号；电源单元通过信号接收端口接收所述第一唤醒信号，依据所述第一唤醒信号唤醒所述电源单元通过供电端为控制单元供电；所述控制单元在电源端被供电后唤醒，并通过第二通信端口向所述信号处理单元的第二通信端口发送用于唤醒所述信号处理单元的第二唤醒信号。

13、根据本实用新型一具体实施例，还包括：所述信号处理单元被唤醒后，所述控制单元的第四通信端口向电芯采样控制模块中的控制单元的第四通信端口发送用于唤醒所述电芯采样控制模块的第三唤醒信号。

14、本实用新型提供一种电池管理模块和相应的唤醒方法，可以根据上级控制的唤醒指令从低功耗模式切换为工作模式，以及根据上级控制的休眠指令从工作模式切换为低功耗模式，从而避免储能系统长时间处于高功耗模式下影响器件的使用寿命，以及储能系统长时间静置造成电池过放。

15、此外，在电池管理模块中添加了信号隔离单元，可以有效避免其他电信号对第一唤醒信号和第二唤醒信号的影响，以及其他电信号之间的相互干扰，大大提高了电池管理模块、电池管理系统、及储能系统的可靠性和稳定性。

技术特征：

1.一种电池管理模块，其特征在于，包括：控制单元、电源单元、信号处理单元、以及信号隔离单元；

2.根据权利要求1所述的电池管理模块，其特征在于，所述信号隔离单元包括：

3.根据权利要求2所述的电池管理模块，其特征在于，所述第一隔离子单元包括四通道的数字隔离器。

4.根据权利要求2所述的电池管理模块，其特征在于，所述第二隔离子单元包括光耦隔离器。

5.根据权利要求1所述的电池管理模块，其特征在于，所述信号处理单元的第三通信端口和所述控制单元的第三通信端口分别与所述信号隔离单元电连接。

6.根据权利要求5所述的电池管理模块，其特征在于，所述信号隔离单元还包括：

7.根据权利要求6所述的电池管理模块，其特征在于，所述第三隔离子单元包括双通道的数字隔离器。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电池管理模块，其特征在于，所述控制单元的第一通信端口和所述电源单元的第一通信端口电连接。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括至少一个权利要求1至8任一项所述的电池管理模块、若干个电芯采样控制模块、控制终端、以及acdc变换器；

10.一种储能系统，其特征在于，包括上述权利要求9所述的电池管理系统。

技术总结
本技术属于电池管理技术领域，具体涉及一种电池管理模块、电池管理系统和储能系统。所述电池管理模块包括：控制单元、电源单元、信号处理单元、以及信号隔离单元；信号处理单元的第一通信端口与外部的控制终端连接，用于接收控制终端的唤醒指令；信号处理单元的信号输出端口和电源单元的信号接收端口分别与信号隔离单元电连接；信号处理单元在接收到唤醒指令后向电源单元发送第一唤醒信号；电源单元的输电端口与控制单元的电源端口电连接；电源单元在接收到第一唤醒信号后向控制单元供电；信号处理单元的第二通信端口和控制单元的第二通信端口分别与信号隔离单元电连接；控制单元在被供电后唤醒，向信号处理单元发送第二唤醒信号。

技术研发人员：李詹雯
受保护的技术使用者：远景睿泰动力技术（上海）有限公司
技术研发日：20231026
技术公布日：2024/7/25