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原文传递一种基于全时均衡的电池管理系统及控制策略

专利名称：	一种基于全时均衡的电池管理系统及控制策略
摘要：	本发明提供了一种基于全时均衡的电池管理系统及控制策略，电池管理系统包括主控单元和从控单元，所述主控单元为电池管理系统的主控制电路板，用于整体策略控制，所述从控单元为电池管理系统的从控制电路板，用于采集数据，并与主控单元通讯。本发明能够，更好地解决电池单体均衡达不到目标均衡效果的问题；可以更加安全有效的保护电池组电池的充放电，增长电池组寿命，进行合理高效的控制对电池组的均衡，尽可能将电池组所有单体电量保持一致，进行对电池组电量不平衡的单体进行均衡管理，以协调均衡能力和均衡发热问题，实现更为高效的均衡目标。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司
发明人：	黄登高;王旭;王宇航;朱仲文;王跃辉;赵敬;刘二喜;李丞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910340765.2
公开号：	CN110001454A
代理机构：	天津滨海科纬知识产权代理有限公司
代理人：	杨慧玲
分类号：	B60L58/22(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	300457 天津市滨海新区开发区第二大街62号泰达MSD-B1-1907
主权项：	1.一种基于全时均衡的电池管理系统，其特征在于：包括主控单元和从控单元，所述主控单元为电池管理系统的主控制电路板，用于整体策略控制，所述从控单元为电池管理系统的从控制电路板，用于采集数据，并与主控单元通讯；所述主控单元包括控制模块、电压采集模块、温度采集模块、计时器模块、开关电路模块、存储模块、均衡耗散模块、通讯模块，所述从控单元包括电压采集模块、温度采集模块、均衡耗散模块；所述控制模块为整个电池管理系统的计算、控制中心，通过计算得到需要进行均衡的单体，以及计算出需要均衡的时间，进而控制均衡；所述电压采集模块用于采集电池组单体电池的电压；所述温度采集模块用于采集单体电池温度，以保证电池工作在正常的温度范围；所述计时器模块为电池管理系统的时间参数；所述开关电路模块为MOS管组成的开关矩阵电路组合；所述均衡耗散模块为在单体两端并联旁路电阻，由MOS管控制通断；所述存储模块为存储系统参数及数据，为均衡策略提供数据存储功能；所述通讯模块用来与从控制单元通讯及与汽车CAN总线之间的通讯。 2.根据权利要求1所述的一种基于全时均衡的电池管理系统，其特征在于：所述从控单元包含若干个。 3.基于权利要求1所述的一种基于全时均衡的电池管理系统的控制策略，其特征在于：包括三个模式进行均衡：当上电启动时主控单元、从控单元采集动力电池组单体电压，判断是否需要均衡，以及需要进行均衡的单体及计算均衡时间，进行行车放电过程中的均衡；停车时进行休眠静置，一段时间后进行低功耗休眠唤醒，采集单体电压，判断是否需要均衡，以及需要进行均衡的单体及计算均衡时间，进行停车过程中的均衡；充电过程中，采集单体电压，判断是否需要均衡，对SOC较高的单体计算均衡时间，进行充电过程中的均衡。 4.根据权利要求3所述的一种基于全时均衡的电池管理系统的控制策略，其特征在于：上电启动时，首先由采集电路采集电池单体电压，根据单体电压与SOC之间的关系，得到单体SOC，再根据单体平均SOC值的阈值判断需要进行均衡的单体及需要均衡的时间，行车过程中进行开启均衡，当未停车前，若需要进行均衡的单体到达均衡时间则停止均衡，没有完成均衡的单体在停车时会将均衡的数据存储在主控单元的存储模块中，不会掉电丢失。 5.根据权利要求3所述的一种基于全时均衡的电池管理系统的控制策略，其特征在于：停车时，则进行是否充电等待的判断，若不进行充电，停车静置时间超过2小时，则进行电池管理系统的自动唤醒操作，唤醒后主控单元、从控单元进行低功耗运行，即采集电路采集电池单体电压，计算单体SOC，得到需要进行均衡的单体及需要均衡的时间，进行停车时的低功耗均衡。 6.根据权利要求3所述的一种基于全时均衡的电池管理系统的控制策略，其特征在于：停车时，若进行充电时，将在开始充电时若静置超过两小时，则采集电池组单体电压，计算最高最低单体压差是否超过阈值，若超出阈值则需要均衡，对相应单体将进行均衡处理，至最高单体SOC到达90％时，关闭均衡，接下来在充电末期时候进行采集电池组单体电压并再次计算均衡参数，直至充电结束。 7.根据权利要求3-6任一项所述的一种基于全时均衡的电池管理系统的控制策略，其特征在于：在判断是否进行均衡及计算均衡参数时，首先进行电池组单体电压的采集，根据单体电压与SOC对应关系计算出单体SOC及单体剩余电量，即计算放电深度，再计算各单体电量与最低单体电量之间的差值，得到差之最大的n个单体编号及记数量n，若差值大于阈值，根据均衡模块均衡能力计算均衡时间。 8.根据权利要求7所述的一种基于全时均衡的电池管理系统的控制策略，其特征在于：行均衡时，记均衡单体的编号、数量、时间，均衡过程中若温度高于安全阈值，则将均衡数量减少一个，即将关闭均衡中单体压差最小的单体的均衡开关；一段时间后再进行温度判定，保证均衡的发热状况在安全阈值内。
所属类别：	发明专利