CN108879868A - 一种电池组分级测控方法及测控系统 - Google Patents

Abstract

通用性强、兼容性好的一种电池组分级测控方法：第一步，安装在电池串上的第1级电池测控模块测量第一级电池参数，将该参数送给安装在电池包上的第2级电池测控模块；第2级电池测控模块对第1级电池参数进行一致性分析与判断；第二步，第2级电池测控模块测量第2级电池参数，将该参数送给第3级电池测控模块；第3级电池测控模块对所有的第2级电池参数进行一致性分析与判断。一种电池组分级测控系统，包括第1级电池测控模块、第2级电池测控模块、第3级电池测控模块、电池包内部线束和电池组线束，设定由m个电池并联组成一电池串，由n个电池串串联组成一电池包，由k个电池包串联组成一电池组。本发明适用于电池组参数测定。

Description

一种电池组分级测控方法及测控系统

技术领域

本发明属于测控技术领域，具体的涉及一种电池组的参数测量、均衡控制方法和系统。

背景技术

随着人们对新能源技术的不断探索，电池的关键技术逐渐获得突破，如电池的比能量和比功率指标、电池的充放电循环次数指标、电池自身的安全性等技术指标都有显著提高。电池的应用范围很广，从笔记本电脑、手机、玩具、移动电源、电动工具，到电动自行车，电动汽车、大型储能电源等，都有电池的应用。电池的使用有居多条件限制，如电池在充电过程中有充电截止电压和最大充电电流，电池在放电过程中有放电截止电压和最大放电电流，电池储存或工作时有温度条件。超出这些限制条件，就会损坏电池，轻则影响电池的使用寿命和电池的电能储存容量，重则出现起火甚至爆炸的安全事故。因此为保证电池始终运行在最佳条件下，最大限度发挥电池的储能特性，通常电池组都会配套电池管理系统。

中国发明专利申请CN107565183A公开了一种蓄电池组综合测控方法及其专用装置，该专用装置由主机和多个相同结构的测控单元构成，每个测控单元可对8个单体电池进行端电压测量和温度测量，并根据电压情况，对电池进行充放电均衡控制，主机完成电池组端电压测量、告警与容量计算等功能；主机与各测控单元功能独立，层级清晰，相互之间只进行通讯，扩展性强。但是，对于电池管理系统来说，如何更好的优化测控系统设计，简化测控系统各模块之间的线路连接，降低电池组的成本，提高均衡效率，管控均衡热量，这些还远远不够。

发明内容

本发明要解决现有技术的电池管理系统在优化设计，简化构造，降低成本，提高均衡效率，管控均衡热量等方面存在诸多不足的问题，为此提供了一种电池组分级测控方法及测控系统，通过将第1级电池测控模块用于电池组的每个电池串测控，第2级电池测控模块用于若干个电池串串联组成的电池包测控，第3级电池测控模块用于若干个电池包串联组成的电池组测控，各级测控模块之间通过通讯进行信息交互；该方法和系统具有电池串温度测量，电池串电压测量、电池包电压测量、电池组电压测量、电池一致性分析和电池主动/被动均衡控制功能。

为解决上述问题，本发明一种电池组分级测控方法的技术方案如下：

一种电池组分级测控方法，包括：

第一步，安装在电池串上的第1级电池测控模块测量第一级电池参数，并将测得的该第1级电池参数送给安装在电池包上的第2级电池测控模块；第2级电池测控模块对电池串参数进行一致性分析，判断是否需要进行均衡控制，若需要，第2级电池测控模块通知需要均衡的第1级电池测控模块；需要均衡的第1级电池测控模块对电池串进行主动均衡控制；

第二步，第2级电池测控模块测量第2级电池参数，并将测得的该第2级电池参数送给第3级电池测控模块；第3级电池测控模块对电池包参数进行一致性分析，判断是否需要进行电池均衡控制，若需要，第3级电池测控模块通知需要均衡的第2级电池测控模块；需要均衡的第2级电池测控模块对电池包进行被动均衡控制。

具体地，所述第1级电池测控模块的测控对象是m个电池并联而成的电池串，第2级电池测控模块的测控对象是由n个所述电池串串联而成的电池包，第3级测控对象是k个所述电池包串联而成的电池组，所述第1级电池测控模块为n个，第2级电池测控模块为K个，第3级电池测控模块为1个，m、n、k为大于1的正整数。

进一步，所述第1级电池测控模块具有电池主动均衡功能，负责电池包内各电池串之间的均衡；第2级电池测控模块具有电池被动均衡功能，负责电池组内各电池包之间的均衡。

所述第1级电池测控模块与第2级电池测控模块通讯，第2级电池测控模块与第3级电池测控模块通讯，直至电池组内的所有电池串参数汇集到第3级电池测控模块。

本发明所述测控系统包括第1级电池测控模块、第2级测控模块、第3级电池测控模块、电池包内部线束和电池组线束；设定由m个电池并联组成一电池串6，由n个电池串串联组成一电池包7，由k个电池包串联组成一电池组8，m、n、k为大于1的正整数，每个电池串设置1个所述的第1级电池测控模块，每个电池包设置1个所述的第2级电池测控模块，1个电池组设置1个所述的第3级电池测控模块；

所述第1级电池测控模块设有CPU、温度测量电路、电压测量电路、电源、主动均衡电路、串口通讯接口电路，所述第2级电池测控模块设有CPU、电压测量电路、隔离电源电路、被动均衡电路、CAN通讯接口电路、串口通讯接口电路，所述第3级电池测控模块设有CPU、电压测量电路、隔离电源电路、CAN通讯接口电路，所述电池包内部线束包括单线串口通讯总线和主动均衡能量回收总线，所述电池组线束包括CAN通讯总线和电源总线；

所述第1级电池测控模块的电压测量电路的正、负端子和电源的正、负端子分别与电池串的正、负电极相连，第1级电池测控模块通过电压测量电路测得电池串的电压值，同时由电源提供工作电源；所述第1级电池测控模块的温度测量电路与安装在电池串上的温度传感器相连，用于测量电池串的温度；所述第1级电池测控模块的主动均衡电路与所述主动均衡能量回收总线相连，将电池串主动均衡控制时的能量回馈到电池包；所述第1级电池测控模块的串口通讯接口电路与所述单线串口通讯总线相连，用于第1级电池测控模块和第2级电池测控模块之间通讯；

所述第2级电池测控模块的电压测量电路与电池包+/电池包-相连，用于测量电池包的电压值；所述第2级电池测控模块的隔离电源电路与所述电源总线相连，给第2级电池测控模块提供工作电源；所述第2级电池测控模块的CAN通讯接口电路与所述CAN通讯总线相连，用于第2级电池测控模块和第3级电池测控模块之间通讯；所述第2级电池测控模块的串口通讯接口电路与所述单线串口通讯总线相连，用于第2级电池测控模块和第1级电池测控模块之间通讯；

所述第3级电池测控模块的电压测量电路与电池组+/电池组-相连，用于测量电池组的电压值；所述第3级电池测控模块的隔离电源电路与所述电源总线相连，给第3级电池测控模块提供工作电源；所述第3级电池测控模块的CAN通讯接口电路与所述CAN通讯总线相连，用于第2级电池测控模块和第3级电池测控模块之间通讯；

所述电池包内部线束的单线串口通讯总线分别与所述第1级电池测控模块的串口通讯接口电路、所述第2级电池测控模块的串口通讯接口电路相连；所述电池包内部线束的主动均衡能量回收总线分别与第1级电池测控模块的主动均衡电路、电池包+/电池包-相连；

所述电池组线束的CAN通讯总线分别与所述第2级电池测控模块的CAN通讯接口电路、所述第3级电池测控模块的CAN通讯接口电路相连；所述电池组线束的电源总线分别与第2级电池测控模块的隔离电源电路、第3级电池测控模块的隔离电源电路、外部供电电源相连。

若一个电池组有k个电池包串联组成，k为大于1的正整数，每个电池包由m*n个电池通过m并n串连接组成，即m个电池并联组成电池串，n个电池串串联组成电池包，m、n为大于1的正整数，那么所述的电池组分级测控系统就由n₁+n₂+…+n_K个所述的第1级电池测控模块、k个所述第2级电池测控模块、1个所述第3级电池测控模块、k条所述电池包内部线束、1条所述电池组线束组成，其中，n₁为第1个电池包内电池串的数量，n₂为第2个电池包内电池串数量，n_k为第K个电池包内电池串的数量，n_1、n₂、…n_k相互之间可以相等亦可以不相等；所述第1级电池测控模块具有电压测量、温度测量、电池主动均衡控制、单线串口通讯功能；所述第2级电池测控模块具有电压测量、电池主动均衡分析、电池被动均衡控制、单线串口通讯、CAN通讯功能，所述第3级电池测控模块具有电压测量、电池被动均衡分析、CAN通讯功能。所述电池包内部线束由单线串口通讯总线和主动均衡能量回收总线组成，单线串口通讯总线与所述第1级电池测控模块、第2级电池测控模块共同组成通讯网络，主动均衡能量回收总线与所述电池串、第1级电池测控模块、电池包共同组成主动均衡回路。所述电池组线束由CAN通讯总线和电源总线组成，CAN通讯总线与所述第2级电池测控模块、第3级电池测控模块共同组成通讯网络，电源总线为所述第2级电池测控模块、第3级电池测控模块提供工作电源。

与现有的技术相比，本发明的有益效果包括：

1)任何电池组都是通过若干电池串串联组成电池包，再由若干个电池包串联组成电池组，本测控方法及系统通过分级设计，第1级电池测控模块的测控对象是电池串，第2级电池测控模块的测控对象是电池包，电池包的电池串数量改变，或者电池组的电池包数量改变，只需对应调整第1级电池测控模块数量或者第2级电池测控模块数量即可，使得本测控方法及系统的通用性强，兼容性好。

2)本测控方法及系统中，①第1级电池测控模块直接安装在被测电池串上，温度测量点、电压测量点与第1级电池测控模块之间可直接焊接不用导线连接；②第1级电池测控模块、第2级电池测控模块、第3级电池测控模块相互之间通过总线连接；③第1级电池测控模块无需外部电源供电而由被测电池串直接供电；④第1级电池测控模块与第2级电池测控模块采用单线通信，使得本测控方法及系统的连接导线数量大为减少，使得电池组测控系统线路连接简化，生产工艺简单、产品成本下降。

3)本测控方法及系统很好的解决了电池组均衡控制的发热问题。在本测控方法及系统中，主动均衡控制在第1级电池测控模块上实现，被动均衡控制第2级电池测控模块上实现。第1级电池测控模块分布的安装在电池串上，数量多，主动均衡的功率只有小部分功率是发热功率，发热量小且热源分散是本电池组测控方法及系统主动均衡的特点；被动均衡功率全部是发热功率，但第2级电池测控模块安装在电池包外壳上，可通过外壳散热，散热快、温升小是本电池组测控方法及系统被动均衡的特点。因此与现有的均衡控制技术相比，在同等均衡功率下，本电池组测控方法及系统在均衡发热方面，管控更好。

附图说明

图1-1是电池组分级测控方法第一步流程图；

图1-2是电池组分级测控方法第二步流程图；

图2是电池组分级测控系统电池组拓扑图；

图3是电池组分级测控系统电池包拓扑图；

图4是第1级电池测控模块功能模块及接线图；

图5是第2级电池测控模块功能模块及接线图；

图6是第3级电池测控模块功能模块及接线图；

图7是单线串口通讯码元编码方式图。

图中标记：1—第1级电池测控模块BMM；2—第2级电池测控模块PMU；3—第3级电池测控模块BMU；4—电池包内部线束；5—电池组线束；6－电池串；7—电池包；8—电池组；101—BMM的CPU；102—BMM的温度测量电路；103—BMM的电压测量电路；104—BMM的电源；105—BMM的主动均衡电路；106—BMM的串口通讯电路；201—PMU的CPU；202—PMU的电压测量电路；203—PMU的隔离电源电路；204—PMU的被动均衡电路；205—PMU的CAN通讯接口电路；206—单线串口通讯接口电路；301—BMU的CPU；302—BMU的电压测量电路；303—BMU的隔离电源电路；304—BMU的CAN通讯接口电路；401—单线串口通讯总线；402—主动均衡能量回收总线；501—CAN通讯总线；502—电源总线；901—起始位的编码格式；902—数据位“1”的编码格式；903—数据位“0”的编码格式。

具体实施方式

本发明的基本思路是：采用分级的方法，将整个电池组分成3级。1个单体电池或若干个单体电池并联后组成的电池串6为第1级，用于第1级电池串6测控的电路称为第1级电池测控模块－BMM1。若干个电池串6串联后组成的电池包7为第2级，用于第2级电池包7测控的电路称为第2级电池测控模块－PMU2。若干个电池包7串联后组成的电池组8为第3级，用于第3级电池包测控的电路称为第3级电池测控模块－BMU3。

第1级电池测控模块－BMM1将测得的电池串6的电压参数和温度参数送给第2级电池测控模块－PMU2，第2级电池测控模块－PMU2对所有的第1级电池参数进行一致性分析，判断是否需要进行电池均衡控制，若需要，第2级电池测控模块－PMU2通知需要均衡的第1级电池测控模块－BMM1，需要均衡的第1级电池测控模块－BMM1对电池串6进行主动均衡控制。第2级电池测控模块－PMU2将测得的电池包7的电压参数送给第3级电池测控模块－BMU3，第3级电池测控模块－BMU3对所有的第2级电池参数进行一致性分析，判断是否需要进行电池均衡控制，若需要，第3级电池测控模块－BMU3通知需要均衡的第2级电池测控模块PMU2，需要均衡的第2级电池测控模块PMU2对电池包7进行被动均衡控制。

第1级电池测控模块－BMM1与第2级电池测控模块－PMU2采用单线串口通讯，并采用“一主多从”查询式的通讯机制，对于由1条单线串口通讯总线401、n个第1级电池测控模块－BMM1和与其配套的1个第2级电池测控模块－PMU2组成的通讯网络来说，第2级电池测控模块－PMU2是“主机”，n个第1级电池测控模块－BMM1都是“从机”。

第2级电池测控模块－PMU2与第3级电池测控模块－BMU3采用CAN通讯。

具体地，本发明电池组分级测控系统，包括：

第1级电池测控模块－BMM1，电池串测控单元，安装在电池串6上，用于测量电池串6的电压参数和温度参数，由CPU101、温度测量电路102、电压测量电路103、电源104、主动均衡电路105、串口通讯接口电路106等组成，具有电压测量、温度测量、电池主动均衡控制、单线串口通讯功能，其工作电源来自电池串6。

第2级电池测控模块－PMU2，电池包测控单元，安装在电池包7外壳上，用于测量电池包7的总电压，由CPU201、电压测量电路202、隔离电源电路203、被动均衡电路204、CAN通讯接口电路205、串口通讯接口电路206等组成，具有电压测量、电池主动均衡分析、电池被动均衡控制、单线串口通讯、CAN通讯功能，其工作电源来自电源总线502。

第3级电池测控模块－BMU3，电池组管理单元，用于测量电池组8的总电压，由CPU301、电压测量电路302、隔离电源电路303、CAN通讯接口电路304等组成,具有电压测量、电池被动均衡分析、CAN通讯功能,其工作电源来自电源总线502。

电池包内部线束4包括单线串口通讯总线401和主动均衡能量回收总线402,单线串口通讯总线与第1级电池测控模块1、第2级电池测控模块2共同组成通讯网络，主动均衡能量回收总线402与第1级电池测控模块1、电池包7共同组成主动均衡回路。

单线串口通讯总线401上的通讯双方采用脉冲编码方式，其编码规则如下：固定时间内的不同脉冲数代表不同的码元，一个字节由9个码元组成，包括1个起始位码元和8个数据位码元，其中数据位码元包括数据位“1”和数据位“0”两种，若干个字节组成一个通信数据帧。

所述电池组线束5包括CAN通讯总线501和电源总线502，CAN通讯总线501与第2级电池测控模块2、第3级电池测控模块3共同组成通讯网络，电源总线501为第2级电池测控模块2、第3级电池测控模块3提供工作电源。

对于一个由k个电池包7其中，k为大于1的正整数串联组成电池组8，且每个电池包7由m*n个电池其中，m为正整数，n为大于1的正整数通过m并n串连接组成，即m个电池并联组成电池串6，n个电池串7串联组成电池包7，那么电池组8分级测控系统就由n₁+n₂+…+n_K个所述的第1级电池测控模块－BMM1、k个第2级电池测控模块－PMU2、1个第3级电池测控模块－BMU3、k条电池包内部线束4、1条电池组线束5组成；其中，n₁为第1个电池包7内电池串6的数量，n₂为第2个电池包7内电池串6的数量，n_k为第K个电池包7内电池串6的数量，n₁、n₂、…n_k相互之间可以相等亦可以不相等。

为使本发明的上述技术方案更加明显易懂，下面结合附图进一步详细说明。

图1-1、1-2所示为本发明提供的一个具体实施例的电池组分级测控方法流程图。图中第一步流程是电池组中的每个电池包的所有BMM都向对应的PMU上送电池串参数，对应的PMU对电池串参数进行电池一致性分析，判断电池串是否需要均衡控制，若需要，PMU下发电池均衡控制命令，接到控制命令的BMM对被测的电池串进行主动均衡控制。图中第二步流程是电池组中所有PMU都向BMU上送电池包电压参数，BMU对电池包参数进行电池一致性分析，判断电池包是否需要均衡控制，若需要，BMU下发电包均衡控制命令，接到控制命令的PMU对被测的电池包进行被动均衡控制。

图2所示为本发明提供的一个具体实施例的电池组参分级测控系统电池组拓扑图。图中电池组由k个电池包7串联组成其中，k为大于1的正整数，分别为第1个电池包7、第2个电池包7、……、第K个电池包7，第1个电池包7的负极为电池组8的负极，第K个电池包7的正极为电池组8的正极。

图3所示为本发明提供的一个具体实施例的电池组分级测控系统电池包拓扑图。图中电池包7由n个电池串6串联组成其中，n为大于1的正整数，分别为第1个电池串6、第2个电池串6、第3个电池串6……、第n-1个电池串6、第n个电池串6，每个电池串6是m个单体电池并联组成其中，m为正整数，第1个电池串6的负极为电池包7的负极，第n个电池串6的正极为电池包7的正极。

采用本发明提供的电池组分级测控系统对图2、图3所示的电池组进行测控时，需配置1个BMU3、K个PMU2、n₁+n₂+…+n_K个BMM1、K条电池包内部线束4、1条电池组线束5，其中，n₁为第1个电池包7内电池串6数量，n₂为第2个电池包7内电池串6数量，n_k为第K个电池包7内电池串6数量，n₁、n₂、…n_k相互之间可以相等亦可以不相等。测控系统工作时，电池组8中的每个电池包7中的所有BMM1将测得的电池串6的电压参数和温度参数通过单线串口通讯总线401送给PMU2，PMU2对这些参数进行一致性分析，判断是否需要均衡，若需要，PMU2下发均衡控制命令，收到命令的BMM1对被测电池串6进行主动均衡控制，将主动均衡的能量汇集到主动均衡能量回收总线402，向电池包7充电。同时，电池组8中的每个电池包7上的PMU2将电池包7的电压参数送给BMU3，BMU3对这些参数进行一致性分析，判断是否需要均衡，若需要，BMU3下发均衡控制命令，收到命令的PMU2对被测电池包7进行被动均衡控制。

如图2所示，PMU2安装在电池包外壳上，每个PMU分别与电池包内部线束4和电池组线束相连5。电池包内部线束4有3根，分别为1根单线串口通讯总线401和2根主动均衡能量回收线402。电池组线束5有4根，分别为2根CAN通讯总线501和2根电源线502。PMU2通过单线串口通讯总线401与电池包中7中所有BMM1通讯，通过CAN通讯总线501与BMU3通讯，并由电源总线502提供工作电源。每个电池包7内的所有BMM1、对应的单线串口通讯总线401和对应的PMU2组成一个通讯网络，所有的PMU2、CAN通讯总线502和BMU3组成一个通讯网络。BMU3与电池组线束线束5相连，由电源总线502提供工作电源。

如图3所示，BMM1安装在电池串6上，通过紧贴在电池串6上的温度传感器测量电池串6的温度，通过焊接在电池串6的+/-极耳的焊点来测量电池串的电压，并作为BMM1的工作电源。电池包内部线束4有3根，分别为1根单线串口通讯总线401和2根主动均衡能量回收线402。电池包7中所有的BMM1、单线串口通讯总线401和PMU2组成一个通讯网络。主动均衡能量回收线402中的PACK+与电池包7正极相连，PACK-与电池包7负极相连，作为BMM1主动均衡控制能量回收的通道。

图4所示为本发明提供的一个具体实施例的第1级电池测控模块功能模块及接线图，即BMM1的功能模块及接线图。图中BMM1由CPU101、温度测量电路102、电压测量电路103、电源104、主动均衡电路105、串口通讯接口电路106构成。温度测量电路102与温度传感器相连，电压测量电路103和电源104分别与电池串极耳相连，主动均衡电路105与主动均衡能量回收线402相连，串口通讯接口电路106与单线串口通讯总线401相连。CPU101与温度测量电路102、电压测量电路103、电源104、主动均衡电路105、串口通讯接口电路106相连，通过温度测量电路102测量电池串的温度，通过电压测量电路103测量电池串的电压，通过主动均衡电路105对电池串主动均衡控制，通过串口通讯接口电路106与PMU2通信，并由电源104供电。

图5所示为本发明提供的一个具体实施例的第2级电池测控模块功能模块及接线图，即PMU2的功能模块及接线图。图中PMU2由CPU201、电压测量电路202、隔离电源电路203、被动均衡电路204、CAN通讯接口电路205构成。电压测量电路202与电池包+/电池包-相连，CAN通讯接口电路205与CAN通讯总线501相连。CPU201与电压测量电路202、隔离电源电路203、被动均衡电路204、CAN通讯接口电路205相连，通过电压测量电路202测量电池包7的电压，通过被动均衡电路204对电池包7被动均衡控制，通过CAN通讯接口电路205与BMU3通信，并由隔离电源电路203供电。

图6所示为本发明提供的一个具体实施例的第3级电池测控模块功能模块及接线图，即BMU3的功能模块及接线图。图中BMU3由CPU301、电压测量电路302、隔离电源电路303、CAN通讯接口电路304构成。电压测量电路302与电池组+/电池组-相连，CAN通讯接口电路304与CAN通讯总线501相连。CPU301与电压测量电路302、隔离电源电路303、CAN通讯接口电路304相连，通过电压测量电路302测量电池组8的电压，通过CAN通讯接口电路304与所有BMU3通信，并由隔离电源电路303供电。

图7所示为本发明提供的一个具体实施例的单线串口通讯数据编码方式图，图中固定时间内的不同脉冲数代表不同的码元，共三种码元，起始位码元，数据位“1”码元和数据位“0”码元，其编码方式如下：

起始位的编码采用901方式，即在固定时间T0＝100us内，若T1＝10us周期内出现一个T2＝5us脉宽信号，记作一个脉冲，总共10个脉冲信号；数据位“1”的编码采用902方式，即在固定时间T0＝100us内，若T1＝10us周期内出现一个T2＝5us脉宽信号，记作一个脉冲，总共7个脉冲信号；数据位“0”的编码采用903方式，即在固定时间T0＝100us内，若T1＝10us周期内出现一个T2＝5us脉宽信号，记作一个脉冲，总共3个脉冲信号。

一个字节由9个码元组成，包括1个起始位码元和8个数据码元。若干个字节组成一个通信数据帧。

Claims (10)

1.一种电池组分级测控方法，包括：

第一步，安装在电池串上的第1级电池测控模块测量第一级电池参数，并将测得的该第1级电池参数送给安装在电池包上的第2级电池测控模块；第2级电池测控模块对所有的第1级电池参数进行一致性分析，判断是否需要进行电池均衡控制，若需要，第2级电池测控模块通知需要均衡的第1级电池测控模块；需要均衡的第1级电池测控模块对电池串进行主动均衡控制；

第二步，第2级电池测控模块测量第2级电池参数，并将测得的该第2级电池参数送给负责电池组测控的第3级电池测控模块；第3级电池测控模块对所有的第2级电池参数进行一致性分析，判断是否需要进行电池均衡控制，若需要，第3级电池测控模块通知需要均衡的第2级电池测控模块；需要均衡的第2级电池测控模块对电池包进行被动均衡控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第1级电池测控模块的测控对象是m个电池并联而成的电池串，第2级电池测控模块的测控对象是由n个所述电池串串联而成的电池包，第3级测控对象是k个所述电池包串联而成的电池组，所述第1级电池测控模块为n个，第2级电池测控模块为K个，第3级电池测控模块为1个，m、n、k为大于1的正整数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第1级电池测控模块具有电池主动均衡功能，负责电池包内各电池串之间的均衡；第2级电池测控模块具有电池被动均衡功能，负责电池组内各电池包之间的均衡。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第1级电池测控模块与第2级电池测控模块通讯，第2级电池测控模块与第3级电池测控模块通讯，直至电池组内的所有电池串参数汇集到第3级电池测控模块。

5.一种电池组分级测控系统，包括第1级电池测控模块(1)、第2级电池测控模块(2)、第3级电池测控模块(3)、电池包内部线束(4)和电池组线束(5)，其特征在于，设定由m个电池并联组成一电池串(6)，由n个电池串串联组成一电池包(7)，由k个电池包串联组成一电池组(8)，m、n、k为大于1的正整数，每个电池串设置1个所述的第1级电池测控模块，每个电池包设置1个所述的第2级电池测控模块，1个电池组设置1个所述的第3级电池测控模块；

所述第1级电池测控模块(1)设有CPU(101)、温度测量电路(102)、电压测量电路(103)、电源(104)、主动均衡电路(105)、串口通讯接口电路(106))，所述第2级电池测控模块(2)设有CPU(201)、电压测量电路(202)、隔离电源电路(203)、被动均衡电路(204)、CAN通讯接口电路(205)、串口通讯接口电路(206)，所述第3级电池测控模块(3)设有CPU(301)、电压测量电路(302)、隔离电源电路(303)、CAN通讯接口电路(304)，所述电池包内部线束(4)包括单线串口通讯总线(401)和主动均衡能量回收总线(402)，所述电池组线束(5)包括CAN通讯总线(501)和电源总线(502)；所述第1级电池测控模块(1)的电压测量电路(103)的正、负端子和电源(104)的正、负端子分别与电池串(6)的正、负电极相连，第1级电池测控模块(1)通过电压测量电路(103)测得电池串(6)的电压值，同时由电源(104)提供工作电源；所述第1级电池测控模块(1)的温度测量电路(102)与安装在电池串(6)上的温度传感器相连，用于测量电池串(6)的温度；所述第1级电池测控模块(1)的主动均衡电路(105)与所述主动均衡能量回收总线(402)相连，将电池串主动均衡控制时的能量回馈到电池包；所述第1级电池测控模块(1)的串口通讯接口电路(106)与所述单线串口通讯总线(401)相连，用于第1级电池测控模块(1)和第2级电池测控模块(2)之间通讯；

所述第2级电池测控模块(2)的电压测量电路(202)与电池包+/电池包-相连，用于测量电池包的电压值；所述第2级电池测控模块(2)的隔离电源电路(203)与所述电源总线(502)相连，给第2级电池测控模块(2)提供工作电源；所述第2级电池测控模块(2)的CAN通讯接口电路(205)与所述CAN通讯总线(501)相连，用于第2级电池测控模块(2)和第3级电池测控模块(3)之间通讯；所述第2级电池测控模块(2)的串口通讯接口电路(206)与所述单线串口通讯总线(401)相连，用于第2级电池测控模块(2)和第1级电池测控模块(1)之间通讯；

所述第3级电池测控模块(3)的电压测量电路(302)与电池组+/电池组-相连，用于测量电池组(8)的电压值；所述第3级电池测控模块(3)的隔离电源电路(303)与所述电源总线(502)相连，给第3级电池测控模块(3)提供工作电源；所述第3级电池测控模块(3)的CAN通讯接口电路(304)与所述CAN通讯总线(501)相连，用于第2级电池测控模块(3)和第3级电池测控模块(3)之间通讯；

所述电池包内部线束(4)的单线串口通讯总线(401)分别与所述第1级电池测控模块(1)的串口通讯接口电路(106)、所述第2级电池测控模块(2)的串口通讯接口电路(206)相连；所述电池包内部线束(4)的主动均衡能量回收总线(402)分别与第1级电池测控模块(1)的主动均衡电路(105)、电池包+/电池包-相连；

所述电池组线束(5)的CAN通讯总线(501)分别与所述第2级电池测控模块(2)的CAN通讯接口电路(205)、所述第3级电池测控模块(3)的CAN通讯接口电路(304)相连；所述电池组线束(5)的电源总线(502)分别与第2级电池测控模块(2)的隔离电源电路(203)、第3级电池测控模块(3)的隔离电源电路(303)、外部供电电源相连。

6.根据权利要求5所述的一种电池组分级测控系统，其特征在于所述第1级电池测控模块(1)向所述第2级电池测控模块(2)发送电池串(6)电压参数和电池串(6)温度参数，所述第2级电池测控模块(2)对电池串(6)参数进行分析处理，判断是否需要均衡，若需要，第2级电池测控模块(2)向第1级电池测控模块(1)发出电池均衡控制指令，第1级电池测控模块(1)对电池串(6)进行主动均衡控制；所述第2级电池测控模块(2)向所述第3级电池测控模块(3)发送电池包(7)电压参数，所述第3级电池测控模块(3)对电池包(7)参数进行分析处理，判断是否需要均衡，若需要，第3级电池测控模块(3)向第2级电池测控模块(2)发出电池均衡控制指令，第2级电池测控模块(2)对电池包(7)进行被动均衡控制。

7.根据权利要求5所述的一种电池组分级测控系统，其特征在于所述电池包内n个第1级电池测控模块(1)和与其配套的1个第2级电池测控模块(2)通过所述单线串口通讯总线(401)进行通讯，被测电池组有k个电池包，就需要k条所述单线串口通讯总线(401)；所述电池组内k个第2级电池测控模块(2)和1个第3级电池测控模块(3)通过CAN通讯总线(501)进行通讯。

8.根据权利要求7所述的一种电池组分级测控系统，其特征是所述通过所述单线串口通讯总线(401)进行通讯在于采用脉冲编码技术实现半双工串口通讯，单线串口通讯总线(401)上的通讯双方采用“一主多从”查询式的通讯机制，即“主机”对多个“从机”逐一点名查询，被点名的从机才被允许占用单线串口通讯总线(401)回复信息，单线串口通讯总线(401)资源的控制权在“主机”；对于由1条单线串口通讯总线(401)、n个第1级电池测控模块(1)和与其配套的1个第2级电池测控模块(2)组成的通讯网络来说，第2级电池测控模块(2)是“主机”，n个第1级电池测控模块(1)是“从机”，单线串口通讯总线(401)是通讯媒介。

9.根据权利要求5所述的一种电池组分级测控系统，其特征在于所述第1级电池测控模块(1)安装在被测电池串上，其工作电源由被测电池串提供；所述第2级电池测控模块(2)和第3级电池测控模块(3)的工作电源由电源总线(502)提供。

10.根据权利要求5所述的一种电池组参数测控系统，其特征在于该系统适用于任何由若干个单体电池经过串联，或者并串混联组成的电池组(8)。包括汽车动力电池组、储能电站电池组、电力系统站用直流电源电池组。