電池管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及后備電源領(lǐng)域，具體涉及一種電池管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中，電池監(jiān)控單元通過多個電池管理單元對多個電池組進行管理和控制。如圖1所示，每個電池管理單元都是通過它所管理的電池組來供電。雖然各個電池管理單元的電路一致，但由于器件本身可能存在差異，每個電池組內(nèi)電芯的內(nèi)阻也可能存在差異，這將使得每個電池管理單元的實際功耗存在差異。進而可能導(dǎo)致多個電池組在串聯(lián)使用時，電量出現(xiàn)不均衡的問題。為了保證電池組電量均衡，一般需要開啟均衡電路，這樣會使能耗增加，同時也可能縮短電池組的使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的目的在于提出一種電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠保證各個電池組電量相一致，進而減少均衡電路的開啟，降低能耗，提高動力電池的使用壽命。
[0004]本實用新型的電池管理系統(tǒng)包括:與輸入輸出母線相連的動力電池，所述動力電池包括多個電池組；多個電池管理單元，所述多個電池管理單元一一對應(yīng)地與所述多個電池組相連，以對相應(yīng)的電池組進行監(jiān)測和管理；電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊與所述輸入輸出母線相連；電池監(jiān)控單元，所述電池監(jiān)控單元分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊和所述多個電池管理單元相連，所述電池監(jiān)控單元為所述多個電池管理單元供電，并與所述多個電池管理單元相互通信，以對所述動力電池進行監(jiān)測和管理。
[0005]本實用新型的電池管理系統(tǒng)，能夠保證各個電池組電量相一致，進而減少均衡電路的開啟，降低能耗，提高動力電池的使用壽命。
[0006]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0007]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0008]圖1是相關(guān)技術(shù)中電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的電池監(jiān)控單元中開關(guān)電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面詳細描述本實用新型的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0012]下面參考附圖描述本實用新型實施例的電池管理系統(tǒng)。
[0013]圖2為本實用新型一個實施例的電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]如圖2所示，該電池管理系統(tǒng)包括:與輸入輸出母線相連的動力電池10、多個電池管理單元20、電壓轉(zhuǎn)換模塊30和電池監(jiān)控單元40。其中，動力電池10包括多個電池組，多個電池管理單元20 —一對應(yīng)地與多個電池組相連，以對相應(yīng)的電池組進行監(jiān)測和管理，電壓轉(zhuǎn)換模塊30與輸入輸出母線相連，電池監(jiān)控單元40分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊30和多個電池管理單元20相連，電池監(jiān)控單元40為多個電池管理單元20供電，并與多個電池管理單元20相互通信，以對動力電池進行監(jiān)測和管理。
[0015]需要說明的是，在本實用新型的實施例中，輸入輸出母線包括圖2中所示的正母線和負母線。其中，正母線與動力電池正極連接，負母線與動力電池負極連接。
[0016]具體地，動力電池10為多個電池組串聯(lián)而成，可以是5個、7個、10個等電池組串聯(lián)，每個電池組的輸出電壓可以是48V。如圖2所示，在市電存在時，由電源系統(tǒng)向負載供電，多個電池組處于浮充狀態(tài)；當(dāng)市電停電時，由多個電池組向負載供電。
[0017]優(yōu)選地，每個電池組配備一個電池管理單元，如圖2所示，電池管理單元可以由電源單元、通信模塊、微處理器、電壓溫度采集模塊等組成。其中，電源單元可將外部供給電源電壓(如24V)變換為電池管理單元中電路所需的各種電壓，通信模塊可將采集到的電壓和溫度數(shù)據(jù)上傳給電池監(jiān)控單元40，還可以接收電池監(jiān)控單元40發(fā)來的控制命令，電壓溫度采集模塊用于檢測電池組內(nèi)各個電芯的電壓和溫度。
[0018]在本實用新型的實施例中，如圖2所示，電池管理系統(tǒng)還包括:低壓蓄電池50和充放電控制模塊60，其中，低壓蓄電池50與電池監(jiān)控單元40相連，以在輸入輸出母線斷電后為電池監(jiān)控單元40供電，充放電控制模塊60用于控制動力電池10充電和放電，充放電控制模塊60設(shè)置在動力電池10和輸入輸出母線之間，充放電控制模塊60由電池監(jiān)控單元40控制。
[0019]其中，充放電控制模塊60包括:第一開關(guān)61和第二開關(guān)62(圖2中的RLY1和RLY2)，第一開關(guān)61的一端與輸入輸出母線相連，第一開關(guān)61的另一端與第二開關(guān)62的一端相連，第二開關(guān)62的另一端與動力電池10相連；以及第一二極管63和第二二極管64 (圖2中的D1和D2)，第一二極管63的陽極與輸入輸出母線相連，第一二極管63的陰極與第二二極管64的陰極相連，第二二極管64的陽極與動力電池10相連，第一二極管63的陰極與第一開關(guān)61的另一端相連。優(yōu)選地，第一開關(guān)61和第二開關(guān)62可以是繼電器，便于調(diào)節(jié)控制，且安全可靠。
[0020]具體地，正常工作時，第一開關(guān)61和第二開關(guān)62都處于閉合狀態(tài)，動力電池10正常充電和放電。當(dāng)單節(jié)電芯過充時，第二開關(guān)62斷開，動力電池10不再充電，但仍然可以放電，當(dāng)檢測到動力電池10放電時，閉合第二開關(guān)62，使電流通過第一開關(guān)61和第二開關(guān)62放電，而不是流經(jīng)第二二極管64放電(二極管壓降較大，損耗很大)。當(dāng)單節(jié)電芯過放時，斷開第一開關(guān)61，動力電池10不再放電，但仍然可以充電，當(dāng)檢測到動力電池10充電時，閉合第一開關(guān)61，使電流通過第一開關(guān)61和第二開關(guān)62充電，而不是流經(jīng)第一二極管63充電。
[0021]在本實用新型的實施例中，該電池管理系統(tǒng)還包括:采集模塊70，采集模塊70用于采集動力電池10的總電流和總電壓，采集模塊70位于充電控制模塊60和動力電池10之間，采集模塊70與電池監(jiān)控單元40相連，以將采集到的動力電池10的總電流和總電壓發(fā)送給電池監(jiān)控單元40，以便電池監(jiān)控單元40對動力電池10進行監(jiān)測和管理。
[0022]其中，電池監(jiān)控單元40包括:電源模塊41、開關(guān)電路42和監(jiān)控電路43，電源模塊41與電壓轉(zhuǎn)換模塊30和低壓蓄電池50相連，電源模塊41通過開關(guān)電路42與多個電池管理單元20相連，以通過開關(guān)電路42為多個電池管理單元20供電，監(jiān)控電路43分別與電源模塊41和多個電池管理單元20相連，以對動力電池10進行監(jiān)測和管理。
[0023]具體地，監(jiān)控電路43接收多個電池管理單元20發(fā)送的電壓和溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)對多個電池管理單元20分別發(fā)出控制命令，同時監(jiān)控電路43還可以接收采集模塊70發(fā)來的系統(tǒng)電壓電流信息，并根據(jù)該信息以及多個電池管理單元20發(fā)送的電壓溫度數(shù)據(jù)控制充放電控制模塊60中的第一開關(guān)61和第二開關(guān)62動作，以實現(xiàn)對整個電池系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。電源模塊41的輸入端接電壓轉(zhuǎn)換模塊30的輸出端，從電壓轉(zhuǎn)換模塊30中取電(比如24V直流電)，并通過開關(guān)電路42給