混合均衡電池管理系統、方法以及車輛技術方案

本發明專利技術公開了一種混合均衡電池管理系統、方法以及車輛，其中，該系統包括：一個主電池控制單元、多個子電池控制單元和多個電池模組，每個電池模組連接對應一個子電池控制單元，每個子電池控制單元控制管理對對應的電池模組的主動均衡；主電池控制單元，與每個子電池控制單元相連，用于接收每個子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息，并在根據主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，對多個電池模組之間進行被動均衡。該系統將主動均衡和被動均衡有效結合在一起，在保證單個電池之間的均衡時，還保證整個電池模組之間的一致性，充分利用單一均衡方式的優點，彌補單一均衡方式的不足，實現均衡效率的最優化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電池控制
，尤其涉及一種混合均衡電池管理系統、方法以及車輛。
技術介紹
目前，電動車主要以鋰電池為動力驅動來源，然而鋰電池大量生產時品質不易掌握，電池芯出廠時電量即存在微小差異，且隨著操作環境、老化等因素，電池間的不一致性愈趨明顯，電池效率、壽命也變差，再加上過充或過放等情況，影響了電池組的壽命，嚴重時可能導致電池起火燃燒。因此，通常采用電池管理系統(BMS)測量電池組使用狀況，保護電池組不至于過度充放電，平衡電池組中每顆電池的電量，以及分析計算電池組的電量并轉換為續航力信息，確保動力電池可安全運作。相關技術中，電池管理的均衡控制系統所采用的均衡方法均比較單一，要么單一采用主動均衡方式，要么單一采用被動均衡方式。然而，這兩種均衡方式都存在缺陷：(1)對于采用被動均衡方式的電池管理系統來說，每個電池包并聯一個均衡電阻，并在其中一個電池包的電壓不一致時，其他的電池包均通過均衡電阻放電消耗電量，使得電池電壓變得一致，整個系統的效率低、功耗高，且會造成電量的浪費。(2)對于使用主動均衡方式的電池管理系統來說，電池之間通過電感完成電壓均衡，可以保證電池模組內部中每個電池電壓的一致性，其保證電池模組之間的電壓的一致性的電路復雜，制作成本較高，且需要一套復雜的軟件算法才能實現。主動均衡的效果較差、均衡效率較低，不利于細分管理。
技術實現思路
本專利技術的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。為此，本專利技術的第一個目的在于提出一種混合均衡電池管理系統。該系統可以將主動均衡和被動均衡有效結合在一起，在保證單個電池之間的均衡的同時，還保證了整個電池模組之間的一致性，充分利用了單一均衡方式的優點，彌補了單一均衡方式的不足，實現了均衡效率的最優化。本專利技術的第二個目的在于提出一種混合均衡電池管理方法。本專利技術的第三個目的在于提出一種車輛。為了實現上述目的，本專利技術第一方面實施例的混合均衡電池管理系統，包括：一個主電池控制單元、多個子電池控制單元和多個電池模組，其中：每個所述電池模組由多個電池包串聯組成，每個所述電池模組連接對應一個所述子電池控制單元，每個所述子電池控制單元控制管理對對應的所述電池模組的主動均衡；所述主電池控制單元，與每個所述子電池控制單元相連，用于接收每個所述子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息，并在根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，對多個所述電池模組之間進行被動均衡。根據本專利技術實施例的混合均衡電池管理系統，通過多個子電池控制單元對對應的電池模組內部進行主動均衡，并通過主電池控制單元在接收到該多個子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息，并在根據主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，對多個電池模組之間進行被動均衡。由此，通過將主動均衡和被動均衡有效結合在一起，在通過每個子電池控制單元保證電池模組中單個電池包之間的均衡的同時，通過被動均衡保證了整個電池模組之間的一致性，充分利用了單一均衡方式的優點，彌補了單一均衡方式的不足，實現了均衡效率的最優化。另外，根據本專利技術的混合均衡電池管理系統還具有如下附加技術特征：所述主動均衡結束信息包括電壓信息，其中，所述主電池控制單元，具體用于：根據每個所述子電池控制單元發送的電壓信息判斷多個所述電池模組中是否存在待均衡的電池模組，若存在，則對所述待均衡的電池模組進行被動均衡。所述系統還包括：分別與每個所述電池模組并聯的功率電阻；分別與每個所述功率電阻進行串聯的開關；其中，當根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，所述主電池控制單元，還用于：向所述待均衡的電池模組對應的子電池控制單元發送被動均衡指令，所述對應的子電池控制單元根據所述被動均衡指令對所述待均衡的電池模組對應的開關進行閉合，并通過所述待均衡的電池模組對應的功率電阻對所述待均衡的電池模組進行均衡。所述電池模組還包括：多個電感，所述多個電感分別與所述多個電池包和所述多個電感所在電池模組所對應的子電池控制單元相連；其中，所述對應的子電池控制單元，還用于：在接收到所述主電池控制單元發送的主動均衡授權指令時，通過所述多個電感對所述電池模組內部的所述多個電池進行均衡管理。所述主電池控制單元，還用于：在根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，將每個所述子電池控制單元的主動均衡的權限關閉。其中，每個所述電池包分別與每個電池包所在電池模組所對應的子電池控制單元相連。其中，所述多個子控制單元之間進行串聯。為了實現上述目的，本專利技術第二方面實施例的混合均衡電池管理方法，包括：獲取各個子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息；根據所述主動均衡結束信息判斷各個電池模組之間是否需要進行被動均衡；若根據所述主動均衡結束信息判斷出需要進行被動均衡，則對多個所述電池模組之間進行被動均衡。根據本專利技術實施例的混合均衡電池管理方法，通過多個子電池控制單元對對應的電池模組內部進行主動均衡，并通過主電池控制單元在接收到該多個子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息，并在根據主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，對多個電池模組之間進行被動均衡。由此，通過將主動均衡和被動均衡有效結合在一起，在通過每個子電池控制單元保證電池模組中單個電池包之間的均衡的同時，通過被動均衡保證了整個電池模組之間的一致性，充分利用了單一均衡方式的優點，彌補了單一均衡方式的不足，實現了均衡效率的最優化。另外，根據本專利技術的混合均衡電池管理方法還具有如下附加技術特征：其中，所述主動均衡結束信息包括電壓信息，其中，所述根據所述主動均衡結束信息判斷各個電池模組之間是否需要進行被動均衡，包括：根據每個所述子電池控制單元發送的電壓信息判斷多個所述電池模組中是否存在待均衡的電池模組。當根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，所述方法還包括：向所述待均衡的電池模組對應的子電池控制單元發送被動均衡指令，以使所述對應的子電池控制單元根據所述被動均衡指令對所述待均衡的電池模組對應的開關進行閉合，并通過所述待均衡的電池模組對應的功率電阻對所述待均衡的電池模組進行均衡。其中，所述方法還包括：向各個子電池控制單元發送主動均衡授權指令，以使各個電池控制單元根據所述主動均衡授權指令對對應的電池模組進行主動均衡。其中，所述方法還包括：在根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，將每個所述子電池控制單元的主動均衡的權限關閉。為了實現上述目的，本專利技術第三方面實施例的車輛，包括：本專利技術第一方面實施例的混合均衡電池管理系統。根據本專利技術實施例的車輛，通過多個子電池控制單元對對應的電池模組內部進行主動均衡，并通過主電池控制單元在接收到該多個子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息，并在根據主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，對多個電池模組之間進行被動均衡。由此，通過將主動均衡和被動均衡有效結合在一起，在通過每個子電池控制單元保證電池模組中單個電池包之間的均衡的同時，通過被動均衡保證了整個電池模組之間的一致性，充分利用了單一均衡方式的優點，彌補了單一均衡方式的不足，實現了均衡效率的最優化。本專利技術附加的方面和優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，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明本專利技術上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種混合均衡電池管理系統，其特征在于，包括一個主電池控制單元、多個子電池控制單元和多個電池模組，其中：每個所述電池模組由多個電池包串聯組成，每個所述電池模組連接對應一個所述子電池控制單元，每個所述子電池控制單元控制管理對對應的所述電池模組的主動均衡；所述主電池控制單元，與每個所述子電池控制單元相連，用于接收每個所述子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息，并在根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，對多個所述電池模組之間進行被動均衡。

【技術特征摘要】
1.一種混合均衡電池管理系統，其特征在于，包括一個主電池控制單元、多個子電池控制單元和多個電池模組，其中：每個所述電池模組由多個電池包串聯組成，每個所述電池模組連接對應一個所述子電池控制單元，每個所述子電池控制單元控制管理對對應的所述電池模組的主動均衡；所述主電池控制單元，與每個所述子電池控制單元相連，用于接收每個所述子電池控制單元反饋的主動均衡結束信息，并在根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，對多個所述電池模組之間進行被動均衡。2.如權利要求1所述的混合均衡電池管理系統，其特征在于，所述主動均衡結束信息包括電壓信息，其中，所述主電池控制單元，具體用于：根據每個所述子電池控制單元發送的電壓信息判斷多個所述電池模組中是否存在待均衡的電池模組，若存在，則對所述待均衡的電池模組進行被動均衡。3.如權利要求2所述的混合均衡電池管理系統，其特征在于，所述系統還包括：分別與每個所述電池模組并聯的功率電阻；分別與每個所述功率電阻進行串聯的開關；其中，當根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，所述主電池控制單元，還用于：向所述待均衡的電池模組對應的子電池控制單元發送被動均衡指令，所述對應的子電池控制單元根據所述被動均衡指令對所述待均衡的電池模組對應的開關進行閉合，并通過所述待均衡的電池模組對應的功率電阻對所述待均衡的電池模組進行均衡。4.如權利要求1所述的混合均衡電池管理系統，其特征在于，所述電池模組還包括：多個電感，所述多個電感分別與所述多個電池包和所述多個電感所在電池模組所對應的子電池控制單元相連；其中，所述對應的子電池控制單元，還用于：在接收到所述主電池控制單元發送的主動均衡授權指令時，通過所述多個電感對所述電池模組內部的所述多個電池進行均衡管理。5.如權利要求1所述的混合均衡電池管理系統，其特征在于，所述主電池控制單元，還用于：在根據所述主動均衡結束信息判斷需要進行被動均衡時，將每...

【專利技術屬性】
技術研發人員：湯劍橋，宋春東，翟海濤，
申請(專利權)人：東軟集團股份有限公司，東軟睿馳汽車技術上海有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21