电池管理系统及电池管理方法与流程

本申请属于电池管理，尤其涉及一种电池管理系统及电池管理方法。

背景技术：

1、随着电池的应用越来越广泛，电池系统中的电池管理系统也向电池模组单元化发展，即一个电池管理系统中包括多个电池模组串联组成。但是，在实际应用中，当多个电池模组进行串联时，由于每个电池模组自身的耗电不同，会导致电池模组间的不平衡，使电池系统的放电容量小于电池的实际容量，影响电池模组的使用寿命。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电池管理系统及电池管理方法，可以解决电池模组间不平衡，影响电池系统的使用寿命的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种电池管理系统，包括主控模块和多个依次串联的电池模组，所述电池模组包括电池组、电池管理模块和电池控制电路，所述电池控制电路分别与所述电池管理模块和所述电池组电连接，所述电池管理模块分别与所述主控模块和其他所述电池模组中的电池管理模块电连接；

3、所述电池管理模块用于采集所述电池组的电压信号，并将电压信号传送至所述主控模块和其他所述电池模组中的电池管理模块；

4、所述主控模块用于根据所有所述电池管理模块发送的电压信号，确定需要旁路的目标电池模组，并向所述目标电池模组中的目标电池管理模块发送旁路信号；

5、当接收到所述旁路信号后，所述目标电池管理模块用于确定是否满足旁路条件，在满足旁路条件时，控制所述目标电池模组中的目标电池控制电路将所述目标电池模组中的目标电池组旁路。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电池控制电路包括续流开关单元、充电开关单元和旁路开关单元；

7、所述续流开关单元的控制端、所述充电开关单元的控制端和所述旁路开关单元的控制端均与所述电池管理模块电连接；

8、所述续流开关单元的第一端分别与所述充电开关单元的第一端和所述电池组的第一电极电连接；

9、所述续流开关单元的第二端分别与所述充电开关单元的第二端、所述旁路开关单元的第一端和所述主控模块的第一输出端口电连接，或者，所述续流开关单元的第二端分别与所述充电开关单元的第二端、所述旁路开关单元的第一端和相邻所述电池模组中的电池控制电路电连接；

10、所述旁路开关单元的第二端分别与所述电池组的第二电极和相邻所述电池模组中的续流开关单元的第二端电连接，或者，所述旁路开关单元的第二端分别与所述电池组的第二电极和所述主控模块的第二输出端口电连接。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电池组包括多个依次串联的单体电池，第一个所述单体电池的第一电极分别与所述续流开关单元的第一端和所述充电开关单元的第一端电连接，最后一个所述单体电池的第二电极与所述旁路开关单元的第二端电连接。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电池管理模块包括采集单元和电池管理单元；

13、所述采集单元分别与所述电池管理单元和每个所述单体电池电连接，所述电池管理单元分别与所述主控模块和其他所述电池模组中的电池管理单元电连接。

14、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述主控模块包括主控单元、主开关单元、第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述主开关单元串接在所述第一输入端口和所述第一输出端口之间，所述第二输入端口和所述第二输出端口电连接，所述主控单元分别与所述主开关单元的控制端和所有所述电池模组中的电池管理单元电连接；所述第一输入端口和所述第二输入端口用于与充电器电连接。

15、第二方面，本申请实施例提供了一种电池管理方法，应用于第一方面中任一项所述的电池管理系统，所述电池管理方法包括：

16、电池管理模块采集电池组的电压信号，并将所述电压信号传送至主控模块和其他电池模组中的电池管理模块；

17、所述主控模块根据所有所述电池管理模块发送的电压信号，确定需要旁路的目标电池模组，并向所述目标电池模组中的目标电池管理模块发送旁路信号；

18、所述目标电池管理模块确定是否满足旁路条件，在满足旁路条件时，控制所述目标电池模组中的目标电池控制电路将所述目标电池模组中的目标电池组旁路。

19、在第二方面的一种可能的实现方式中，所述主控模块根据所有所述电池管理模块发送的电压信号，确定需要旁路的目标电池模组，包括：

20、所述主控模块将电压最小的电池组确定为基准电池组；

21、所述主控模块将与所述基准电池组的电压差值大于预设值的电池组，确定为目标电池组；

22、所述主控模块将所述目标电池组对应的电池模组，确定为所述目标电池模组。

23、在第二方面的一种可能的实现方式中，所述目标电池管理模块确定是否满足旁路条件，包括：

24、所述目标电池管理模块确定其他所述电池组中电压最小的单体电池，作为基准单体电池；

25、所述目标电池管理模块将所述目标电池组中的每个单体电池的电压与所述基准单体电池的电压进行比较；

26、当所述目标电池组中的每个单体电池的电压与所述基准单体电池的电压的差值均大于预设值时，所述目标电池管理模块确定满足旁路条件。

27、在第二方面的一种可能的实现方式中，所述控制所述目标电池模组中的目标电池控制电路将所述目标电池模组中的目标电池组旁路，包括：

28、所述目标电池管理模块控制所述目标电池控制电路中的充电开关单元断开，并控制所述目标电池控制电路中的旁路开关单元导通。

29、在第二方面的一种可能的实现方式中，在所述主控模块向所述目标电池模组中的目标电池管理模块发送旁路信号时，还包括：

30、所述主控模块向充电器发送电压调节指令，以使所述充电器调节输出参数。

31、第三方面，本申请实施例提供了一种电源设备，包括第一方面中任一项所述的电池管理系统。

32、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

33、本申请实施例提供的电池管理系统，包括主控模块和多个依次串联的电池模组。其中，每个电池模组均包括电池组、电池管理模块和电池控制电路，电池管理模块与电池组电连接，用于采集电池组的电压信号。电池管理模块还分别与主控模块和其他电池模组中的电池管理模块电连接，用于将电压信号传送至主控模块和其他电池模组中的电池管理模块。主控模块接收到所有电池管理模块发送的电压信号后，根据所有电压信号确定需要进行旁路的目标电池模组，并向目标电池模组发送旁路信号。当电池模组接收到旁路信号后，目标电池模组还用于确定是否满足旁路条件。当目标电池模组满足旁路条件时，目标电池模组中的电池管理模块控制目标电池模组中的目标电池控制电路将目标电池模组中的目标电池组旁路。将目标电池组旁路后，不会对被旁路的目标电池组进行充电，只对未被旁路的其他电池组进行充电，使各个电池组之间电压均衡，从而实现各个电池模组之间的均衡，提高电池模组的寿命。

技术特征：

1.一种电池管理系统，其特征在于，包括主控模块和多个依次串联的电池模组，所述电池模组包括电池组、电池管理模块和电池控制电路，所述电池控制电路分别与所述电池管理模块和所述电池组电连接，所述电池管理模块分别与所述主控模块和其他所述电池模组中的电池管理模块电连接；

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池控制电路包括续流开关单元、充电开关单元和旁路开关单元；

3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池组包括多个依次串联的单体电池，第一个所述单体电池的第一电极分别与所述续流开关单元的第一端和所述充电开关单元的第一端电连接，最后一个所述单体电池的第二电极与所述旁路开关单元的第二端电连接。

4.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理模块包括采集单元和电池管理单元；

5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述主控模块包括主控单元、主开关单元、第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述主开关单元串接在所述第一输入端口和所述第一输出端口之间，所述第二输入端口和所述第二输出端口电连接，所述主控单元分别与所述主开关单元的控制端和所有所述电池模组中的电池管理单元电连接；所述第一输入端口和所述第二输入端口用于与充电器电连接。

6.一种电池管理方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的电池管理系统，所述电池管理方法包括：

7.根据权利要求6所述的电池管理方法，其特征在于，所述主控模块根据所有所述电池管理模块发送的电压信号，确定需要旁路的目标电池模组，包括：

8.根据权利要求6所述的电池管理方法，其特征在于，所述目标电池管理模块确定是否满足旁路条件，包括：

9.根据权利要求6所述的电池管理方法，其特征在于，所述控制所述目标电池模组中的目标电池控制电路将所述目标电池模组中的目标电池组旁路，包括：

10.根据权利要求6-9任一项所述的电池管理方法，其特征在于，在所述主控模块向所述目标电池模组中的目标电池管理模块发送旁路信号时，还包括：

技术总结
本申请适用于电池管理技术领域，提供了一种电池管理系统及电池管理方法。上述电池管理系统包括主控模块和多个依次串联的电池模组，电池模组包括电池组、电池管理模块和电池控制电路。电池管理模块用于采集电池组的电压信号，并将电压信号传送至主控模块和其他电池模组中的电池管理模块。主控模块用于根据所有电池管理模块发送的电压信号，确定需要旁路的目标电池模组，并向目标电池模组中的目标电池管理模块发送旁路信号。当接收到旁路信号后，目标电池管理模块用于确定是否满足旁路条件，若满足旁路条件，控制目标电池模组中的目标电池控制电路将目标电池组旁路。本申请提供的电池管理系统可以实现电池模组之间电压均衡，提高电池模组的寿命。

技术研发人员：吴启名,黄亚照
受保护的技术使用者：深圳市安仕新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11