CN109980609B - 基于bms的电池欠压保护方法及系统 - Google Patents

基于bms的电池欠压保护方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于BMS的电池欠压保护方法及系统，所述方法包括：电池管理系统监控电池电压V；当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态，对电池进行欠压保护；欠压保护具体为，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警。本发明基于BMS的电池欠压保护方法及系统能够在电池欠压情况下进行保护，确保用电设备不会发生突然断电的情况，保证了用电设备和操作人员的安全，且具有较高的通用性和易用性，广泛适用于各种场景。

Description

基于BMS的电池欠压保护方法及系统
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种基于BMS的电池欠压保护方法及系统。
背景技术
电池管理系统(BMS，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)是电池与用户之间的纽带，能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电。
电池使用设备在使用电池的时候，一旦电池欠压，市面上的BMS会延时(延时时间有长有短)后关断开关。BMS延时保护主要是寄希望通过BMS和设备中控进行通讯，设备中控来降低电池的输出功率。但是这样需要依据设备中控来调试BMS延时，或者依据BMS延时来设计设备中控。显然这样对电池的BMS通用性和易用性有影响，不利于电池在各种复杂场景应用。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于BMS的电池欠压保护方法及系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于BMS的电池欠压保护方法及系统，以实现电池的欠压保护。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种基于BMS的电池欠压保护方法，所述方法包括：
电池管理系统监控电池电压V；
当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态，对电池进行欠压保护；
欠压保护具体为，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警。
作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：
当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护；
严重欠压保护具体为，对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间后强制断开电池管理系统的放电器件。
作为本发明的进一步改进，所述方法中欠压报警的周期时间大于预设时间阈值。
作为本发明的进一步改进，所述预设时间阈值为5～20s，欠压报警的周期为20～60s。
作为本发明的进一步改进，所述严重欠压保护中，一定时间为3～20min。
作为本发明的进一步改进，所述放电器件为放电开关或放电继电器。
本发明另一实施例提供的技术方案如下：
一种基于BMS的电池欠压保护系统，所述系统包括：
电池管理系统，与电池相连，用于监控电池电压V；
欠压判定单元，与电池管理系统相连，用于当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态；
欠压保护单元，与欠压判定单元和电池管理系统相连，用于对电池进行欠压保护，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警。
作为本发明的进一步改进，所述欠压判定单元还用于当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护；欠压保护单元还用于对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间后强制断开电池管理系统的放电器件。
作为本发明的进一步改进，所述系统中欠压报警的周期时间大于预设时间阈值。
作为本发明的进一步改进，所述放电器件为放电开关或放电继电器。
本发明的有益效果是：
本发明基于BMS的电池欠压保护方法及系统能够在电池欠压情况下进行保护，确保用电设备不会发生突然断电的情况，保证了用电设备和操作人员的安全，且具有较高的通用性和易用性，广泛适用于各种场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中基于BMS的电池欠压保护方法的流程示意图；
图2为本发明中基于BMS的电池欠压保护系统的模块示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参图1所示，本发明公开了一种基于BMS的电池欠压保护方法，包括：
电池管理系统监控电池电压V；
当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态，对电池进行欠压保护；
欠压保护具体为，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警。
进一步地，该方法还包括：
当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护；
严重欠压保护具体为，对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间后强制断开电池管理系统的放电器件。
参图2所示，本发明还公开了一种基于BMS的电池欠压保护系统，包括：
电池管理系统10，与电池相连，用于监控电池电压V；
欠压判定单元20，与电池管理系统相连，用于当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态；
欠压保护单元30，与欠压判定单元和电池管理系统相连，用于对电池进行欠压保护，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警。
进一步地，欠压判定单元20还用于当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护；欠压保护单元30还用于对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间后强制断开电池管理系统的放电器件。
在本发明的一具体实施例中，基于BMS的电池欠压保护方法，包括以下步骤：
电池管理系统(BMS)实时监控电池电压V，根据电池电压V判定其是否属于欠压状态或严重欠压状态。
当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态，对电池进行欠压保护；
当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护。
本实施例中的电池以锂电池为例进行说明，第一电压阈值V1和第二电压阈值V2根据电池的不同进行设置，如本实施例中第一电压阈值V1设置为2.9V，第二电压阈值V2设置为2.7V，当电池电压V满足2.7V＜V≤2.9V时，判定电池为欠压状态，当电池电压V满足V≤2.7V时，判定电池为严重欠压状态。
欠压状态下的欠压保护机制具体为：
判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警。
本发明中的预设时间阈值为5～20s，欠压报警的周期为20～60s，优选地，本实施例中预设时间阈值为10s，欠压报警的周期为30s。
严重欠压状态下的严重欠压保护机制具体为：
对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间后强制断开电池管理系统的放电器件。
本发明中一定时间为3～20min，优选地，本实施例中设置为5min，严重欠压状态下通过计时器进行计时，5min后强制断开放电器件。
本发明中所指的放电器件为电池管理系统(BMS)中的放电开关或放电继电器等。
相应地，在本发明的另一具体实施例中，基于BMS的电池欠压保护系统包括：
电池管理系统10，与电池相连，用于监控电池电压V；
欠压判定单元20，与电池管理系统相连，用于当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1(2.9V)且大于第二电压阈值V2(2.7V)时，判定电池为欠压状态；
欠压保护单元30，与欠压判定单元和电池管理系统相连，用于对电池进行欠压保护，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值(2.7V)；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性(周期为30s)进行欠压报警。
进一步地，欠压判定单元20还用于当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2(2.7V)时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护；欠压保护单元30还用于对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间(5min)后强制断开电池管理系统的放电器件。
由以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
本发明基于BMS的电池欠压保护方法及系统能够在电池欠压情况下进行保护，确保用电设备不会发生突然断电的情况，保证了用电设备和操作人员的安全，且具有较高的通用性和易用性，广泛适用于各种场景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于BMS的电池欠压保护方法，其特征在于，所述方法包括：
电池管理系统监控电池电压V；
当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态，对电池进行欠压保护；
欠压保护具体为，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警；
当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护；
严重欠压保护具体为，对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间后强制断开电池管理系统的放电器件。
2.根据权利要求1所述的基于BMS的电池欠压保护方法，其特征在于，所述方法中欠压报警的周期时间大于预设时间阈值。
3.根据权利要求2所述的基于BMS的电池欠压保护方法，其特征在于，所述预设时间阈值为5～20s，欠压报警的周期为20～60s。
4.根据权利要求1所述的基于BMS的电池欠压保护方法，其特征在于，所述严重欠压保护中，一定时间为3～20min。
5.根据权利要求1所述的基于BMS的电池欠压保护方法，其特征在于，所述放电器件为放电开关或放电继电器。
6.一种基于BMS的电池欠压保护系统，其特征在于，所述系统包括：
电池管理系统，与电池相连，用于监控电池电压V；
欠压判定单元，与电池管理系统相连，用于当电池电压V小于或等于第一电压阈值V1且大于第二电压阈值V2时，判定电池为欠压状态；还用于当电池电压V小于或等于第二电压阈值V2时，判定电池为严重欠压状态，对电池进行严重欠压保护；
欠压保护单元，与欠压判定单元和电池管理系统相连，用于对电池进行欠压保护，判定电池无电流的时间是否达到预设时间阈值；若是，则断开电池管理系统的放电器件，若否，则周期性进行欠压报警；还用于对电池严重欠压状态进行计时，在一定时间后强制断开电池管理系统的放电器件。
7.根据权利要求6所述的基于BMS的电池欠压保护系统，其特征在于，所述系统中欠压报警的周期时间大于预设时间阈值。
8.根据权利要求6所述的基于BMS的电池欠压保护系统，其特征在于，所述放电器件为放电开关或放电继电器。
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