CN102195303B - 分布式多层电池管理系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种分布式多层电池管理系统及其管理方法，所述系统对电池模组进行管理，所述电池模组包括至少两组子电池组；各子电池组包括子电池组均衡模块、子电池组管理模块，所述子电池组均衡模块连接所述子电池组管理模块；所述系统进一步包括电池数据采样模块、总均衡模块、决策模块。本发明提出的分布式多层电池管理系统及其管理方法，可有效控制电池组一致性问题，并能对电池组进行灵活性的扩展，并提供更精确的均衡控制。

Description

分布式多层电池管理系统及其管理方法

技术领域

本发明属于动力电池技术领域，涉及一种分布式多层电池管理系统，尤其涉及一种在纯电动汽车上使用的镍氢／锂离子动力智能电池模块式电池管理系统；同时，本发明还涉及上述管理系统的管理方法。 

背景技术

新能源战略已经成为关系到国家安全和国家战略的重要方针政策。在其中新能源汽车是能源战略的重要组成部分。新能源汽车的核心技术在于“电池、电机、电控”。特别是目前，镍氢／锂离子动力电池制造厂家制造工艺和产品水平参差不齐，特别是电池组内各节电池之间的普遍存在一致性问题，所以电池管理系统产品在匹配不同厂商的动力电池的时候存在通用性问题，重新匹配和实验需要耗费大量的人力物力。 

另外随着纯电动汽车对动力电池的电压和电流要求越来越高，越来越多样化，目前的电池管理系统产品架构无法对不同的应用要求做到灵活匹配应用，而需要部分或全部等不同程度的开发。 

目前已存在的主要结构是集中式管理和分布式管理两种电池组管理方法。 

集中式管理方法请参见图1，集中式管理结构简单，容易理解，但是布置复杂，线束较多。每一种参数都需要独立的数据线进行连接，在信号传输过程中会有多种数据信号，所以系统对电池状态巡检、通讯和管理起来也较为繁杂。在电池组均衡方面，由于通讯信号较多，对均衡的判断和控制相对比较困难，不太容易取得预期的效果。 

分布式管理方法请参见图2，目前的分布式结构主要是是采用多层结构，能够对单体很好的进行监控，也易于进行均衡控制，但是随着电池节数的增加，数据采集模块的数量也要增加，可能会引起CAN通讯上的冲突问题，并带来系统开发、设计和制造上成本的增加。同时针对不同种类和型号电池的，均衡电路和算法要重新进行调整，由此带来的匹配和实验工作量较大，系统的转移成本较高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种分布式多层电池管理系统，该电池管理系统能有效控制电池组一致性问题，并能对电池组进行灵活性的扩展，并提供更精确的均衡控制。 

此外，本发明还提供一种上述分布式多层电池管理系统的管理方法，可有效控制电池组一致性问题，并能对电池组进行灵活性的扩展，并提供更精确的均衡控制。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 

一种分布式多层电池管理系统，所述系统对电池模组进行管理，所述电池模组包括至少两组子电池组，每个电池子组至少包含两节电池节；各子电池组包括子电池组均衡模块、子电池组管理模块，所述子电池组均衡模块连接所述子电池组管理模块； 

所述系统进一步包括电池数据采样模块、总均衡模块、决策模块； 

所述电池数据采样模块连接子电池组管理模块，电池数据采样模块对各组子电池组的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块； 

所述子电池组管理模块根据所述总均衡模块、决策模块的指令及子电池组内电池节之间参数的差异，对每个电池节和电池组进行管理； 

各子电池组管理模块连接所述总均衡模块、决策模块，所述各子电池组管理模块与所述子电池组均衡模块共同作用，将对所述子电池组的采样结果经过所述子电池组均衡模块处理后的结果传递给所述总均衡模块、决策模块； 

所述总均衡模块针对整个电池模组均衡，该总均衡模块对该电池组所有子电池组进行二级均衡控制基础上进行一级均衡控制；并在充放电过程中起到对整个电池模组的过充过放、均充均放的控制； 

所述决策模块接收上位机的电池组工作模式指示，然后进入相应工作模式，启用相应功能模块。 

作为本发明的一种优选方案，如果电气或温度参数平均值中有任一参数超过第一门限值，将启动子电池包冷却风扇，并将所述管理系统将自动断开电路；并 将该子电池组当前的测量参数平均值、CAN ID输送给所述总均衡模块、决策模块，同时将该子电池组的CAN ID、时间、测量参数记录到一寄存器中，所述数据用于诊断和检查；如果该子电池组的某电池节的电压、电流、容量参数与组内其他电池节的差异超过第二门限值时，该子电池组管理模块将启动该子组内的子电池组均衡模块，该子电池组内的子电池组均衡模块在放电和充电过程中均起到均衡作用，同时返回继续检测。 

作为本发明的一种优选方案，所述子电池组管理模块把组内各电池节的测量电压、电流、容量、温度的平均值以及该子电池组的CAN ID、整体SOC组成一个数据包发送给上层总均衡模块／决策模块。 

作为本发明的一种优选方案，所述子电池组管理模块首先根据单体测控参数是否超过第一门限值；如果超过第一门限值，对该子电池组进行断电保护；如果没有超过第一门限值，则根据该子电池组内的各电池单体的参数差异判断是否超过第二门限值，如果超过该值则启动子电池组内的子电池组均衡模块；而后再进行检测，并判断单体测控参数是否超过第一门限值，如果超过，则进入断电保护。 

作为本发明的一种优选方案，所述子电池组管理模块将该其输出数据输出至总均衡模块／决策模块，总均衡模块／决策模块对整个电池组进行均衡；如果某子电池组的参数超过第三门限值，则对该子电池组进行断电控制；该模块对各个子电池组的测量数据进行分析比较；如果经过均衡后其中某子电池组的参数监测结果与其他之间的差异依然超过第四门限值，则对该子电池组发出断开电气电路的操作指令，从而与子电池均衡模块、子电池控制电路共同构成两层的电池组保护体系。 

作为本发明的一种优选方案，所述电池数据采样模块包括分别设置在各个子电池组的子电池组数据采样单元。 

一种上述分布式多层电池管理系统的管理方法，该方法包括如下步骤： 

A、电池数据采样模块对各组子电池组的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块； 

B、所述子电池组管理模块根据各子电池组之间的参数差异是否超过第一限 值，进行闭环控制子电池组中子电池组均衡模块的启停；如果超过第一门限值，对该子电池组进行断电保护；如果没有超过第一门限值，则根据该子电池组内的各电池单体的参数差异判断是否超过第二门限值，如果超过该值则启动子电池组内的子电池组均衡模块；而后再进行检测，并判断单体测控参数是否超过第一门限值，如果超过，则进入断电保护； 

C、所述子电池组将该其测量参数输出给总均衡模块、决策模块，总均衡模块、决策模块对整个电池组进行均衡；如果某子电池组的参数超过第三门限值，也即超过了整个电池管理系统的均衡能力，则对该子电池组进行断电控制；该模块对各个子电池组的测量数据进行分析比较；如果经过均衡后其中某子电池组的参数监测结果与其他之间的差异依然超过第四门限值，则对该子电池组发出断开电气电路的操作指令，从而与子电池均衡模块、子电池控制电路共同构成两层的电池组保护体系。 

一种上述分布式多层电池管理系统的管理方法，该方法包括如下步骤： 

所述电池数据采样模块对各组子电池组的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块； 

所述子电池组管理模块根据所述总均衡模块、决策模块的指令及子电池组内电池节之间参数的差异，对每个电池节和电池组进行管理； 

所述各子电池组管理模块与所述子电池组均衡模块共同作用，将对所述子电池组的采样结果经过所述子电池组均衡模块处理后的结果传递给所述总均衡模块、决策模块； 

所述总均衡模块针对整个电池模组均衡，该总均衡模块对该电池组所有子电池组进行二级均衡控制基础上进行一级均衡控制；并在充放电过程中起到对整个电池模组的过充过放、均充均放的控制； 

所述决策模块接收上位机的电池组工作模式指示，然后进入相应工作模式，启用相应功能模块。 

本发明的有益效果在于：本发明提出的分布式多层电池管理系统及其管理方 法，可有效控制电池组一致性问题，并能对电池组进行灵活性的扩展，并提供更精确的均衡控制。 

(1)单组电池均衡电路和电池组整体均衡／决策模块灵活配合发挥作用，简化分布于子电池组上的均衡电路，可以有效降低单电池组的成本，并方便整个动力电池包的配置、安装、扩充和管理。 

(2)子电池组的均衡模块可以针对不同品牌、不同OEM制造厂家、不同产品水平的电池进行设置不同的均衡电路，整个电池管理系统通用性更好。 

(3)该电池管理系统可以在充电过程和放电过程中均起到均衡作用，从而可以对动力电池全工作过程进行均衡，控制和管理。可以延长电池续航里程和使用寿命。 

(4)该电池管理系统的均衡／决策模块和单体均衡电路可以起到二级均衡和二级系统保护。带来更为精确的均衡控制效果和更安全的系统保护措施。 

(5)该电池管理系统通讯信息流更为简洁，实时性更高。 

附图说明

图1为现有技术的一种电池管理系统结构示意图。 

图2为现有技术的另一种电池管理系统结构示意图。 

图3为本发明的一种实施实例的结构示意图。 

图4为示本发明的一个实施实例的逻辑流程图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。 

实施例一 

请参阅图3，本发明揭示了一种分布式多层电池管理系统，所述系统对电池模组进行管理，所述电池模组包括至少两组子电池组10；各子电池组10包括子电池组均衡模块12、子电池组管理模块11，所述子电池组均衡模块12连接所述子电池组管理模块11；所述系统进一步包括电池数据采样模块、总均衡模块20、 决策模块30。所述电池数据采样模块可以为一个总的采集模块，或者包括分别设置在各个子电池组的子电池组数据采样单元。 

所述电池数据采样模块连接子电池组管理模块11，电池数据采样模块对各组子电池组10的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块11。所述子电池组管理模块11根据所述总均衡模块20、决策模块30的指令及子电池组内电池节之间参数的差异，对每个电池节和电池组进行管理。各子电池组管理模块11连接所述总均衡模块20、决策模块30，所述各子电池组管理模块11与所述子电池组均衡模块12共同作用，将对所述子电池组的采样结果经过所述子电池组均衡模块处理后的结果传递给所述总均衡模块20、决策模块30。优选地，所述子电池组管理模块11把组内各电池节的测量电压、电流、容量、温度的平均值以及该子电池组的CAN ID、整体SOC组成一个数据包发送给上层总均衡模块20、决策模块30。这样保证了整个电池管理系统数据量和数据流的简洁。 

所述总均衡模块20针对整个电池模组均衡，该总均衡模块对该电池组所有子电池组进行二级均衡控制基础上进行一级均衡控制；并在充放电过程中起到对整个电池模组的过充过放、均充均放的控制。所述决策模块30接收上位机的电池组工作模式指示，如充电、放电、休眠、关机等，然后进入相应工作模式，启用相应功能模块。 

上述系统的作用过程如下： 

如果该子电池组的某电池节的电压、电流、容量参数与组内其他电池节的差异超过某个门限值时，该子电池组管理模块将启动该子组内的子电池组均衡模块。 

所述子电池组管理模块首先根据单体测控参数是否超过第一门限值；如果超过第一门限值，对该子电池组进行断电保护；如果没有超过第一门限值，则根据该子电池组内的各电池单体的参数差异判断是否超过第二门限值，如果超过该值则启动子电池组内的子电池组均衡模块；而后再进行检测，并判断单体测控参数是否超过第一门限值，如果超过，则进入断电保护。 

例如，当某子电池组内的某单体温度超过第一门限值时，则对该子电池组进 行断电；如果该单体的温度没有超过第一门限，则判断各单体之间的温度差异是否超过了第二门限，如果超过，将启动子电池包冷却风扇；该子电池组内的子电池组均衡模块在放电和充电过程中均起到均衡作用；并且能够根据电池工作情况，在需要的时候才启动所述子电池组均衡模块；启动冷却风扇后一段时间，再次进行检测，判断各单体温度参数是否超过第一门限值，如果超过，则所述管理系统将自动断开电路；并将该子电池组当前的测量参数平均值、CAN ID输送给所述总均衡模块／决策模块，同时将该子电池组的CAN ID、时间、测量参数记录到一寄存器50中，所述数据用于诊断和检查。 

所述子电池组管理模块将该其输出数据输出至总均衡模块、决策模块，总均衡模块、决策模块对整个电池组进行均衡。如果某子电池组的参数超过第三门限值，则对该子电池组进行断电控制；该模块对各个子电池组的测量数据进行分析比较。如果经过均衡后其中某子电池组的参数监测结果与其他之间的差异依然超过第四门限值，则对该子电池组发出断开电气电路的操作指令，从而与子电池均衡模块、子电池控制电路共同构成两层的电池组保护体系。 

此均衡／决策模块(即总均衡模块、决策模块)可以看作是电压和电流的一个“蓄水池”和“缓冲器”，在充电和放电过程中，均能与子电池组的智能电池模块共同作用保护电池组，并灵活控制电池子组内智能电池模块均衡单元的启停，有效降低系统能耗。 

本发明的电池管理系统在对不同动力电池生产厂家生产的不同型号和品牌的电池有着较好的通用性。在具体实施过程中，可以灵活分配二级均衡的比重。且该电池管理系统在匹配不同型号和品牌电池时候，只需重点调整子电池组内的功能模块，也即智能电池模块的功能构成，特别是子电池组的均衡电路。而均衡／决策模块只需做相应微调，从而降低系统应用和转移成本。本发明可以应用在对镍氢／锂离子动力电池组在充电、放电、休眠、关机等工作工程中的电压、电流、的监控、均衡、警报和管理。本发明具有精确的电池单体控制，灵活的电池组扩展功能，高效直接的电池保护，更好的均衡能力，很好的满足了电池管理系统对不同种类型号电池匹配上的通用性。 

以上介绍了本发明分布式多层电池管理系统的组成，本发明在揭示上述管理系统的同时，还揭示了上述管理系统的管理方法；请参阅图4，所述方法包括如下步骤： 

A、电池数据采样模块对各组子电池组的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块。 

B、所述子电池组管理模块根据各子电池组之间的参数差异是否超过第一限值，进行闭环控制子电池组中子电池组均衡模块的启停；如果超过第一门限值，对该子电池组进行断电保护；如果没有超过第一门限值，则根据该子电池组内的各电池单体的参数差异判断是否超过第二门限值，如果超过该值则启动子电池组内的子电池组均衡模块；而后再进行检测，并判断单体测控参数是否超过第一门限值，如果超过，则进入断电保护。 

C、所述子电池组将该其测量参数输出给总均衡模块、决策模块，总均衡模块、决策模块对整个电池组进行均衡；如果某子电池组的参数超过第三门限值，则对该子电池组进行断电控制；该模块对各个子电池组的测量数据进行分析比较；如果经过均衡后其中某子电池组的参数监测结果与其他之间的差异依然超过第四门限值，则对该子电池组发出断开电气电路的操作指令，从而与子电池均衡模块、子电池控制电路共同构成两层的电池组保护体系。 

综上所述，本发明提出的分布式多层电池管理系统及其管理方法，可有效控制电池组一致性问题，并能对电池组进行灵活性的扩展，并提供更精确的均衡控制。单组电池均衡电路和电池组整体均衡模块、决策模块灵活配合发挥作用，简化分布于子电池组上的均衡电路，可以有效降低单电池组的成本，并方便整个动力电池包的配置、安装、扩充和管理。子电池组的均衡模块可以针对不同品牌、不同OEM制造厂家、不同产品水平的电池进行设置不同的均衡电路，整个电池管理系统通用性更好。该电池管理系统可以在充电过程和放电过程中均起到均衡作用，从而可以对动力电池全工作过程进行均衡，控制和管理。可以延长电池续航里程和使用寿命。本发明电池管理系统的均衡模块、决策模块和单体均衡电路可以起到二级均衡和二级系统保护；带来更为精确的均衡控制效果和更安全的系统 保护措施。本发明电池管理系统通讯信息流更为简洁，实时性更高。 

实施例二 

如图3、4所示，本发明系统主要由电池数据采样模块、均衡电路模块、分析管理及通讯模块三部分组成子电池组的智能电池模块(SBM，Smart Battery Module)。电池数据采样模块将对子电池组的每节电池都进行监控，并将电池节的电流、电压、温度、SOC等参数传输给电池分析管理及通讯模块，该管理模块将根据处于上层的均衡／决策模块的指令和子电池组内电池节之间参数的差异，对每个电池节和电池组进行管理。 

如果该子电池组的某电池节的电压，电流，容量参数与组内其他电池节的差异超过某个门限值时，该电池子组管理模块将启动该子组内的均衡电路模块。当温度差异超过某门限值时，将启动子电池包冷却风扇。该子电池组内均衡模块可以在放电和充电过程中均可以起到均衡作用。并且能够根据电池工作情况，在需要的时候才启动子电池组均衡模块，从而降低了电池管理系统的能耗。 

如果电气或温度参数平均值中有任一参数超过第二门限值，系统将自动断开电路。并将该子电池组当前的测量参数平均值、CAN ID、输送给均衡＼决策模块，同时将该子电池组的CAN ID、时间、参数记录到寄存器中，便于诊断和检查。 

子电池组管理模块主要根据子电池组之间监测参数的差异性进行监控，这样既能保证子电池组内各电池节之间的均衡性，同时也对电气信号参数和温度参数分别监控，又能保证该子系统的快速响应。 

子电池组管理模块把组内各电池节的测量电压、电流、容量、温度的平均值以及该子电池组的CAN ID组成一个数据包发送给上层均衡／决策模块。这样保证了整个电池管理系统数据量和数据流的简洁。 

均衡／决策模块接受来自子电池管理系统的电压、电流、容量和温度数据，进行第二层的均衡，也即是对整个电池组进行均衡。如果某子电池组的参数超过第三门限值，则对该电池子组进行断电控制。该模块对各个子电池组的测量数据进行分析比较，如果经过均衡后其中某子电池组的参数监测结果与其他之间的差异依然超过第四门限值，则对该子电池组发出断开电气电路的操作指令，从而与 子电池组均衡模块、子电池组管理模块共同构成两层的电池组保护体系。此第四门限值与第二门限值共同作用，并不存在覆盖关系。 

此均衡／决策模块可以看做是电压和电流的一个“蓄水池”和“缓冲器”，在充电和放电过程中，均能与子电池组的智能电池模块共同作用保护电池组，并灵活控制电池子组均衡模块的启停，有效降低系统能耗。 

采用此电池管理系统，在动力电池方案选型和匹配时候，可以根据不同电池生产厂家的不同品牌电池进行只需对子电池组内均衡电路进行调整，这样可以降低电池管理系统的转移成本，增加了电池管理系统对不同厂家和品牌镍氢／锂离子动力电池之间匹配的通用性。且二级均衡可以使得整个动力电池组的均衡效果更好。 

本发明专利实施例的系统决策流程如图4所示，包括如下步骤： 

1)子电池组的智能电池模块中的采样模块对子电池组内的电池节进行电压、电流、容量和温度进行采样； 

2)将采样结果输出给管理模块，管理模块根据各子电池组之间的参数差异是否超过第一限值进行闭环控制子电池组智能电池模块中均衡电路的启停； 

3)如果单节电池的监控参数超过第二限值，系统将中断该电池组电气连接并将结果上报并存贮在寄存器中。 

4)均衡／决策模块接受子电池组的数据并进行处理，如果有其中一子电池组与其他子电池组差异超过第三门限值，则中断该电池子组电气连接，其他正常工作情况下主要起到均衡作用。 

5)在控制过程中，子电池组的单个电池节的参数超过第二门限值以及该子电池组与其他子电池组参数差异超过第三、四门限值均有可能引起该子电池组电气连接的通断。这三个门限值并无从属和覆盖关系，一个是从单节电池的工作性能作为控制点，另一个是从子电池组之间的均衡性能表现作为控制点，在两个不同方面对整个电池组进行保护。 

本发明的电池管理系统在对不同动力电池生产厂家生产的不同型号和品牌的电池有着较好的通用性。在具体实施过程中，可以灵活分配二级均衡的比重。且该电池管理系统在匹配不同型号和品牌电池时候，只需重点调整子电池组内的 功能模块，也即智能电池模块的功能构成，特别是子电池组的均衡电路。而均衡／决策模块只需做相应微调，从而降低系统应用和转移成本。 

本发明可以应用在对镍氢／锂离子动力电池组在充电、放电、休眠、关机等工作工程中的电压、电流、的监控、均衡、警报和管理。 

总之，本发明具有精确的电池单体控制，灵活的电池组扩展功能，高效直接的电池保护，更好的均衡能力，很好的满足了电池管理系统对不同种类型号电池匹配上的通用性。 

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。 

Claims (7)

1.一种分布式多层电池管理系统，其特征在于：所述系统对电池模组进行管理，所述电池模组包括至少两组子电池组；各子电池组包括子电池组均衡模块、子电池组管理模块，所述子电池组均衡模块连接所述子电池组管理模块；

所述系统进一步包括电池数据采样模块、总均衡模块、决策模块；

所述电池数据采样模块连接子电池组管理模块，电池数据采样模块对各组子电池组的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块；

所述子电池组管理模块根据所述总均衡模块、决策模块的指令及子电池组内电池节之间参数的差异，对每个电池节和电池组进行管理；

各子电池组管理模块连接所述总均衡模块、决策模块，所述各子电池组管理模块与所述子电池组均衡模块共同作用，将对所述子电池组的采样结果经过所述子电池组均衡模块处理后的结果传递给所述总均衡模块、决策模块；

所述总均衡模块针对整个电池模组均衡，该总均衡模块对该电池组所有子电池组进行二级均衡控制基础上进行一级均衡控制；并在充放电过程中起到对整个电池模组的过充过放、均充均放的控制；

所述决策模块接收上位机的电池组工作模式指示，然后进入相应工作模式，启用相应功能模块；

所述子电池组管理模块根据子电池组之间的电压、电流、容量和温度差异进行监控；

所述总均衡模块和所述决策模块接受来自子电池管理模块的电压、电流、容量和温度数据，进行二级均衡，也即是对整个电池组进行均衡；如果某子电池组的电压、电流、容量和温度参数超过第一门限值，则对该电池子组进行断电控制；该模块对各个子电池组的测量数据进行分析比较，如果经过均衡后其中某子电池组的电压、电流、容量和温度参数监测结果与其他子电池组之间的差异超过第二门限值，则对该子电池组发出断开电气电路的操作指令，从而与所述子电池组均衡模块、所述子电池组管理模块共同构成两层的电池组保护体系；

所述总均衡模块和决策模块在充电和放电过程中，与所述子电池组管理模块共同作用保护电池组，并控制所述子电池组均衡模块的启动。

2.根据权利要求1所述的分布式多层电池管理系统，其特征在于：

如果该子电池组的某电池节的电压、电流、容量参数与组内其他电池节的差异超过第一门限值时，该子电池组管理模块将切断该电池子组电路、启动冷却风扇，并将该子电池组当前的测量参数平均值、CAN ID输送给所述总均衡模块、决策模块，同时将该子电池组的CAN ID、时间、测量参数记录到一寄存器中，所述数据用于诊断和检查，并重新返回电池节参数检测；如果所述电池节的电压、电流、容量和温度参数与组内其他电池节的差异没有超过第一门限值，但是所述电池节与组内其他电池节的差异超过第二门限值，则启动所述子电池组均衡模块，并重新返回检测判断是否超过第一门限值；该子电池组内的子电池组均衡模块在放电和充电过程中均起到均衡作用。

3.根据权利要求1所述的分布式多层电池管理系统，其特征在于：

所述子电池组管理模块把组内各电池节的测量电压、电流、容量、温度的平均值以及该子电池组的CAN ID、整体SOC组成一个数据包发送给上层总均衡模块、决策模块。

4.根据权利要求1所述的分布式多层电池管理系统，其特征在于：

所述子电池组管理模块首先根据单体电压、电流、容量、温度参数是否超过第一门限值；

如果超过第一门限值，对该子电池组进行断电保护；

如果没有超过第一门限值，则根据该子电池组内的各电池单体的电压、电流、容量和温度参数差异判断是否超过第二门限值，如果超过该值则启动子电池组内的子电池组均衡模块；而后再进行检测，并判断单体电压、电流、容量、温度参数是否超过第一门限值，如果超过，则进入断电保护。

5.根据权利要求1所述的分布式多层电池管理系统，其特征在于：

所述电池数据采样模块包括分别设置在各个子电池组的子电池组数据采样单元。

6.一种权利要求1所述分布式多层电池管理系统的管理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、电池数据采样模块对各组子电池组的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块；

B、所述子电池组管理模块根据各子电池组之间的电压、电流、容量、温度参数差异是否超过第一限值，进行闭环控制子电池组中子电池组均衡模块的启停；如果超过第一门限值，对该子电池组进行断电保护；如果没有超过第一门限值，则根据该子电池组内的各电池单体的参数差异判断是否超过第二门限值，如果超过该值则启动子电池组内的子电池组均衡模块；而后再进行检测，并判断单体电压、电流、容量、温度参数是否超过第二门限值，如果超过，则进入断电保护；

C、所述子电池组将组内各电池节的测量电压、电流、容量、温度参数输出给总均衡模块、决策模块，总均衡模块、决策模块对整个电池组进行均衡；如果某子电池组的参数超过第三门限值，则对该子电池组进行断电控制；该模块对各个子电池组的测量数据进行分析比较；如果经过均衡后其中某子电池组的参数监测结果与其他之间的差异依然超过第四门限值，则对该子电池组发出断开电气电路的操作指令，从而与子电池组均衡模块、子电池组管理模块共同构成两层的电池组保护体系。

7.一种权利要求1所述分布式多层电池管理系统的管理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

所述电池数据采样模块对各组子电池组的每一节电池进行采样，将采样结果传递给所述子电池组管理模块；

所述子电池组管理模块根据所述总均衡模块、决策模块的指令及子电池组内电池节之间电压、电流、容量、温度参数的差异，对每个电池节和电池组进行管理；

所述各子电池组管理模块与所述子电池组均衡模块共同作用，将对所述子电池组的采样结果经过所述子电池组均衡模块处理后的结果传递给所述总均衡模块、决策模块；

所述总均衡模块针对整个电池模组均衡，该总均衡模块对该电池组所有子电池组进行二级均衡控制基础上进行一级均衡控制；并在充放电过程中起到对整个电池模组的过充过放、均充均放的控制；

所述决策模块接收上位机的电池组工作模式指示，然后进入相应工作模式，启用相应功能模块。

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