CN113872275A - 电池管理方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池管理方法、系统及存储介质，适用于电池模块，且所述电池模块包括多个以并联的方式相连接的电池。所述电池管理方法包括：监测是否有新电池并联接入所述电池模块；当有新电池并联接入所述电池模块时，检测所述新电池和所述电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡；当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡。本申请可以使新电池与电池模块中的原电池电量达到基本一致，可以在简化电路、节约成本的同时，对电路起到保护作用。
Description
技术领域
本申请涉及电池管理系统领域，具体而言涉及一种电池管理方法、系统及存储介质。
背景技术
随着现代电子工业的快速发展，各种各样的电子产品已在人们日常工作、生活的各个领域得到普遍应用，比如手机、便携式笔记本电脑和新能源汽车等。众所周知，电源是所有电子产品的电能来源，一旦电子产品无法通过足够的电能来驱动，那么这些电子产品就无法使用。为了满足电子设备的供电需求，通常会对多个单体电池进行串联来得到电池或者电池组，这样的电池能够为电子设备提供较高的电压。有的电子设备甚至需要多个这样的电池。对于供电需要较高的电子设备，常需要使用电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)来对电池进行管理。
在使电池管理系统对电池进行管理时，当需要将多个电池并联时，由于每个电池的原始电压不一定相同，所以多个电池无法直接并接，需要对每个电池设置独立的保护电路进行保护，然后并联设置外围DC-DC进行输入输出。如图1所示，为传统的电池管理系统结构示意图。其包括相并联的n个电池支路，并且每个电池支路中设置有电池，该电池内部设置有电池保护电路，且该电池与一个直流转换器DC-DC连接。该相并联的n个电池支路与另外的直流转换器DC-DC串联。由微型控制单元(Micro Control Uint，MCU)来控制整个电路。可见传统的电池电路整体结构复杂，且成本较高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种电池管理方法、系统及存储介质，适用于电池模块，且所述电池模块包括多个以并联的方式相连接的电池，所述电池管理方法包括：
监测是否有新电池并联接入所述电池模块；
当有新电池并联接入所述电池模块时，检测所述新电池和所述电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡；
当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡。
在本申请的一个实施例中，当有新电池并联接入所述电池模块时，检测所述新电池和所述电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要进行电压均衡，包括：
检测所述新电池的电压；
所述电池模块中的原电池的总电压；
比较所述新电池的电压与所述原电池的总电压；
如果所述新电池与所述原电池的总电压之间的电压差大于预设电压差，则确定需要对电池模块进行电压均衡。
在本申请的一个实施例中，其中，所述充电均衡电路包括至少两组开关，所述电池模块中的每个电池均连接一组所述开关，以使所述开关控制所述每个电池的充电或放电。
在本申请的一个实施例中，每组所述开关均包括第一开关和第二开关，且所述第一开关和所述第二开关并联方式连接；其中所述第一开关控制其对应的电池的放电，所述第二开关控制其对应的电池的充电。
在本申请的一个实施例中，当未监测到有新电池并联接入所述电池模块时，每个电池对应的所述第一开关均保持打开状态，每个电池对应的所述第二开关均保持断开状态，以使每个电池保持工作状态。
在本申请的一个实施例中，当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡，包括：
当需要进行电压均衡时，打开待均衡电池中电压较低的电池对应的第二开关，关闭其对应的第一开关；
同时打开所述待均衡电池中电压较高的电池对应的第一开关，关闭其对应的第二开关，以使得所述待均衡电池中所述电压较高的电池对所述电压较低的电池进行充电。
在本申请的一个实施例中，当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡之后，所述方法还包括：
当待均衡的电池之间的电压差小于等于所述预设电压差时，则停止所述电压均衡。
在本申请的一个实施例中，停止所述电压均衡，包括：
打开所述电池模块中每个电池对应的第一开关，同时关闭所述每个电池对应的第二开关。
在本申请的一个实施例中，当所述待均衡的电池之间的电压差小于等于所述预设电压差时，则停止所述电压均衡之后，所述方法还包括：
检测所述电池模块中是否存在异常的电池；
若存在，则断开所述存在异常的电池与所述电池模块中其他电池的连接。
在本申请的一个实施例中，其中，所述电池包括单个或多个电池单元。
根据本申请另一方面，提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括：电池模块、充电均衡电路和控制器；
其中，所述电池模块，包括并联连接的多个电池；
所述充电均衡电路，包括至少两组开关，所述电池模块中的每个电池均连接一组所述开关，其中每组所述开关均包括第一开关和第二开关，且所述第一开关和所述第二开关并联方式连接，所述第一开关控制其对应的电池的放电，所述第二开关控制其对应的电池的充电；
所述控制器用于：
监测是否有新电池并联接入所述电池模块；
当有新电池并联接入所述电池模块时，检测所述新电池和所述电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡；
当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡。
在本申请的一个实施例中，所述充电均衡电路包括放电支路和充电支路，其中，所述放电支路包括第一开关，所述第一开关的一端连接所述第一开关对应的电池的正极，所述充电支路包括所述第二开关和限流电阻，所述第二开关的一端连接所述限流电阻的一端，所述第二开关连接供/充电接口，所述限流电阻的另一端连接所述第二开关对应的电池的负极，或者，所述第二开关连接其对应的电池的负极，所述限流电阻的另一端连接供/充电接口。
在本申请的一个实施例中，所述控制器还用于：
检测所述新电池的电压；
所述电池模块中的原电池的总电压；
比较所述新电池的电压与所述原电池的总电压；
如果所述新电池与所述原电池的总电压之间的电压差大于预设电压差，则确定需要对电池模块进行电压均衡。
在本申请的一个实施例中，当未监测到有新电池并联接入所述电池模块时，每个电池对应的所述第一开关均保持打开状态，每个电池对应的所述第二开关均保持断开状态，以使每个电池保持工作状态。
在本申请的一个实施例中，所述控制器还用于：
当需要进行电压均衡时，断开所述新电池和原电池中电压较低的电池对应的第一开关，打开对应的第二开关；
同时打开所述新电池和原电池中电压较高的电池对应的第一开关，关闭其对应的第二开关，以使得所述新电池和原电池中所述电压较高的电池对所述电压较低的电池进行充电。
在本申请的一个实施例中，所述控制器还用于：
当所述新电池与所述原电池之间的电压差小于等于预设电压差时，则停止所述电压均衡。
在本申请的一个实施例中，所述控制器还用于：
当所述新电池与所述原电池之间的电压差小于等于所述预设电压差时，打开所述电池模块中每个电池对应的第一开关，同时关闭所述每个电池对应的第二开关。
在本申请的一个实施例中，所述控制器还用于：
当所述新电池与所述原电池之间的电压差小于等于所述预设电压差时，则停止所述电压均衡之后，检测所述电池模块中是否存在异常的电池；
若存在，则断开所述存在异常的电池与所述电池模块中其他电池的连接。
根据本申请再一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现上述电池管理方法。
根据本申请的电池管理方法、系统和存储介质，当有新电池接入时，对电池模块中的电池进行电压检测，并确定是否需要对电池模块进行电压均衡，当需要对电池模块进行电压均衡，打开充电均衡电路，使得对所述电池模块进行电压均衡，本申请可以使新电池与电池模块中的原电池电量达到基本一致，可以在简化电路、节约成本的同时，对电路起到保护作用。
另外，由于在本申请的电池管理方法在接入新电池之后，检测整个电池模块是否存在异常的电池，当存在异常的电池时，自动断开存在异常的电池，可以避免该异常电池对整个电池模块造成损坏。
附图说明
本申请的下列附图在此作为本申请的一部分用于理解本申请。附图中示出了本申请的实施例及其描述，用来解释本申请的装置及原理。在附图中，
图1为传统的电池管理系统结构示意图；
图2示出根据本申请实施例的电池管理方法的示意性流程图；
图3示出根据本申请实施例的电池管理系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本申请的保护范围之内。
基于前述的技术问题，本申请提供了一种电池管理方法，适用于电池模块，且电池模块包括多个以并联的方式相连接的电池，电池管理方法包括：监测是否有新电池并联接入电池模块；当有新电池并联接入电池模块时，检测新电池和电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡；当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对电池模块进行电压均衡。本申请通过对新接入的电池进行电压检测，并确定是否存在待均衡的电池，当存在待均衡的电池时，打开充电均衡电路，使得对电池模块进行电压均衡，可以使新电池的电压与电池模块中的原电池的总电压达到基本一致，以实现在简化电路、节约成本的同时，对电路起到保护作用。另外，由于在本申请的电池管理方法在接入新电池之后，检测整个电池模块是否存在异常的电池，当存在异常的电池时，自动断开存在异常的电池，可以避免该异常电池对整个电池模块造成损坏。
下面结合附图来详细描述根据本申请实施例的电池管理方法的方案。在不冲突的前提下，本申请的各个实施例的特征可以相互结合。
图2示出根据本申请实施例的电池管理方法的示意性流程图；如图2所示，根据本申请实施例的电池管理方法200可以包括如下步骤S201、步骤S202和步骤S203：
在步骤S201，监测是否有新电池并联接入电池模块。
在一个示例中，电池包括单个电池单元。电池可以由单个电池单元构成。当用户的用电设备需要较小的电压时，仅需要一个电池单元构成电池即可。
在一个示例中，电池包括多个电池单元。且多个电池单元为串联连接。本领域技术人员应该可以知道，一个电池单元的电压较小，当用户的用电设备需要较大的电压时，则需要将多个电池单元串联连接，以获得较大的电压。
在本发明的一个实施例中，可由电池管理电路中的控制器监测是否有新电池接入电池模块。但是此时，为了确保电路安全，不会将新电池直接与整个电路连通。在新电池接入时，可以利用充电均衡电路中的开关，使该新电池与整个电池模块中的其他电池保持断开状态。待确认新电池与电池模块中的原电池电压基本相等后，再使新电池电路与电池模块中的整个电池电路导通。
这里原电池是指电池模块原有的电池。例如电池模块包括两个电池，然后新加入一个电池，相对于新加入的电池，电池模块所包括的两个电池称为原电池，相应地，新加入的电池称为新电池。这里仅是为了区分电池模原有的电池和新加入的电池，而对电池的简称。
在步骤S202，当有新电池并联接入电池模块时，检测新电池和电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡。
在一个示例中，确定是否存在待均衡的电池的方法包括以下步骤：A，检测新电池的电压；B，电池模块中的原电池的总电压；C，比较新电池的电压与原电池的总电压；D，如果新电池与原电池的总电压之间的电压差大于预设电压差，则确定需要对电池模块进行电压均衡。
在一个示例中，电池模块中的原电池是并联连接的，因此每个原电池的电压都基本一致。将新电池的电压与原电池的总电压进行比较，当新电池的电压与原电池的总电池基本一致时，说明新电池与每个原电池的电压都基本一致。
在一个具体的示例中，锂电池之间的电压差约为100mV～200mV。例如可以事先设置的电压差为200mV。比较新电池的电压与原电池的总电压，如果新电池的电压大于原电池的总电压，并且二者的电压差超过了200mV，则使该新电池和原电池的并联电路进行充电均衡，最终使原电池的总电压和新电池的电压差不超过200mV。
在步骤S203，当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对电池模块进行电压均衡。
由于电池的原始电压不一定一致，电压不一致的电池无法直接并联连接。因此需要将电池的电压尽量调节成基本一致的电压。就本发明实施例来说，对于电压不相等且电压差较大的两个电池，可以采用在二者之间进行电压均衡的方法，使二者电压达到均衡，最终使所有电池电压保持基本一致，或相差不大，以达到保护电路的目的。例如，可以比较任意新电池和原电池之间的电压，如果两者之间的电压差大于预设电压差，则可以使二者中电压较高者放电，同时电压较低者充电，直至二者电压差不大于预设电压差，使得电池模块中的电池电压保持基本一致。
在本发明的实施例中，充电均衡电路包括至少两组开关，电池模块中的每个电池均连接一组开关，以使开关控制每个电池的充电或放电。
进一步，每组开关均包括第一开关和第二开关，且第一开关和第二开关并联方式连接；其中第一开关控制其对应的电池的放电，第二开关控制其对应的电池的充电。
在一个示例中，当未监测到有新电池并联接入电池模块时，每个电池对应的第一开关均保持打开状态，每个电池对应的第二开关均保持断开状态，以使每个电池保持工作状态。
在一个示例中，当监测到有新电池并联接入电池模块时，且需要进行电压均衡时，打开待均衡电池中电压较低的电池对应的第二开关，关闭其对应的第一开关；同时打开待均衡电池中电压较高的电池对应的第一开关，关闭其对应的第二开关，以使得待均衡电池中电压较高的电池对电压较低的电池进行充电。
在一个示例中，当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对电池模块进行电压均衡之后，方法还包括：当待均衡的电池之间的电压差小于等于预设电压差时，则停止电压均衡。例如，打开电池模块中每个电池对应的第一开关，同时关闭每个电池对应的第二开关。以使得电池模块继续工作，例如，为负载供电。
在本发明的其他实施例中，还可以在待均衡的电池之间的电压差小于等于预设电压差，停止对该待均衡的电池进行电压均衡之后，检测电池模块是否存在异常的电池。具体地，检测电池模块中是否存在异常的电池，当若存在异常的电池时，则断开存在异常的电池与电池模块中其他电池的连接。常见的异常情况包括：电池老化、电池断电、电池漏电流过大以及电池无法被充满电等。
下面结合图3对本申请的电池管理系统进行描述，其中，图3示出根据本申请实施例的电池管理系统的结构框图。
如图3所示，根据本发明实施例的电池管理系统300包括电池模块301、充电均衡电路302和控制器303。各个模块可分别执行上文中结合图2描述的电池管理方法的各个步骤/功能。以下仅对电池管理系统300的各单元的主要功能进行描述，而省略以上已经描述过的细节内容。
电池模块301，包括并联连接的多个电池；充电均衡电路302，充电均衡电路包括至少两组开关，电池模块中的每个电池均连接一组开关，其中每组开关均包括第一开关和第二开关，且第一开关和第二开关并联方式连接，第一开关控制其对应的电池的放电，第二开关控制其对应的电池的充电。
在本发明的实施例中，控制器用于：
监测是否有新电池并联接入电池模块；
当有新电池并联接入电池模块时，检测新电池和电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡；
当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对电池模块进行电压均衡。
在一个示例中，充电均衡电路包括放电支路和充电支路；其中，放电支路包括第一开关，第一开关的一端连接第一开关对应的电池的正极；充电支路包括第二开关和限流电阻，第二开关的一端连接限流电阻的一端，第二开关连接供/充电接口，限流电阻的另一端连接第二开关对应的电池的负极，或者，第二开关连接其对应的电池的负极，限流电阻的另一端连接供/充电接口。
在一个示例中，电池可以包括锂电池、铅酸蓄电池、镍氢充电电池等。本发明实施例的电池管理方法可以适用于不同电池种类。相应地，本发明实施例的电池管理系统也可以应用于多种电子设备。
在一个示例中，第一开关和第二开关可以包括机械开关或金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)电子开关。在充电均衡电路302中，包括多组第一开关和第二开关。每个电池均与一组第一开关和第二开关连接。当第一开关导通，第二开关断开时，可以控制电池进入放电状态；当第二开关导通时，第一开关断开时，可以控制电池进入充电状态。当电池在放电状态时，说明电池可能正在为其他电池充电，或者正在为负载供电。如果第一开关和第二开关均为断开状态，则该电池与电池模块301中的其他电池断开连接。
在一个示例中，控制器303可以包括微型控制单元，或者其他适用类型的控制器。
值得一提的是，本发明实施例中，可以由控制器303来检测每个电池的电压，并控制每个电池充电和放电。在本发明的其他实施例中，还可以设置独立于控制器303的检测电路来检测每个电池的电压，控制器303可以获取检测电路检测的每个电池的电压。
在一个示例中，控制器303还用于：
检测新电池的电压；
检测电池模块中的原电池的总电压；
比较新电池的电压与原电池的总电压；
如果新电池与原电池的总电压之间的电压差大于预设电压差，则确定需要对电池模块进行电压均衡。
在一个示例中，当未监测到有新电池并联接入电池模块时，每个电池对应的第一开关均保持打开状态，每个电池对应的第二开关均保持断开状态，以使每个电池保持工作状态。
在一个示例中，控制器303还用于：
当需要进行电压均衡时，断开新电池和原电池中电压较低的电池对应的第一开关，打开对应的第二开关；
同时打开新电池和原电池中电压较高的电池对应的第一开关，关闭其对应的第二开关，以使得新电池和原电池中电压较高的电池对电压较低的电池进行充电。
在一个示例中，控制器303还用于：
当新电池与原电池之间的电压差小于等于预设电压差时，则停止电压均衡。
在一个示例中，控制器303还用于：
当新电池与原电池之间的电压差小于等于预设电压差时，打开电池模块中每个电池对应的第一开关，同时关闭每个电池对应的第二开关。
在一个示例中，控制器303还用于：
当新电池与原电池之间的电压差小于等于预设电压差时，则停止电压均衡之后，检测电池模块中是否存在异常的电池；
若存在，则断开存在异常的电池与电池模块中其他电池的连接。
在一个具体的示例中，继续结合图3，在一个电路管理系统300中，包括电池模块301，其中电池模块包括n个电池，即电池1至电池n，其中电池1至电池(n-1)为原电池，电池n为新电池。控制器303可以检测每个电池的电压。电池模块301与充电均衡电路302连接。充电均衡电路302包括至少两组开关，每组开关均包括第一开关和第二开关。每个电池均与一组开关连接。
具体地，电池1的正极连接第一开关11的一端，第一开关11的另一端与供/充电接口的一端连接。第一开关11的另一端还连接第二开关12的一端，第二开关12的另一端连接限流电阻R1的一端，R1的另一端连接电池1的正极；电池1的负极与供/充电接口的另一端连接。电池2的正极连接第一开关21的一端，第一开关21的另一端与供/充电接口的一端连接。第一开关21的另一端还连接第二开关22的一端，第二开关22的另一端连接R2的一端，R2的另一端连接电池2的正极；电池2的负极与供/充电接口的另一端连接。电池n的正极连接第一开关n1的一端，第一开关n1的另一端与供/充电接口的一端连接。第一开关n1的另一端还连接第二开关n2的一端，第二开关n2的另一端连接Rn的一端，Rn的另一端连接电池n的正极；电池n的负极与供/充电接口的另一端连接。控制器分别与第一开关11、第二开关12、第一开关21、第二开关22、第开关n和第二开关n2连接，并控制上述开关的导通和断开。其他电池也是按此方式连接，在此不再赘述。
继续结合图3，当电池n作为新电池接入电池模块时，控制器检测每个电池的电压，并逐一比较电池n与电池1至电池(n-1)的电压。例如，经检测发现电池1至电池(n-1)的总电压大于电池n的电压，且二者的电压差大于预设电压200mV，需要对电池模块进行电压均衡。电压均衡的过程如下：控制器303发送控制指令，使电池1至电池(n-1)中每个电池对应的第一开关11至第一开关(n-1)保持打开状态，同时打开电池n对应的第二开关n2；这时，电池1至电池(n-1)、电阻Rn和电池n组成充电均衡回路，使电池1至电池(n-1)组成的并联电路为电池n充电；在充电的同时，控制器302继续检测电池1至电池(n-1)组成的并联电路电压和电池n的电压，当二者的电压差小于预设电压时，则断开第二开关n2，打开第一开关n1。电池n与电池至电池(n-1)1一起进入工作状态，例如，为负载供电。
在另一种情况下，例如，经检测发现电池1至电池(n-1)组成的并联电路电压小于电池n的电压，且二者的电压差大于预设电压200mV，需要对电池模块进行电压均衡。电压均衡的过程如下：控制器303发送控制指令，使电池1至电池(n-1)对应的第一开关11至第一开关(n-1)均断开，打开第二开关12至第二开关(n-1)，同时打开电池n对应的第一开关n1，电池n对应的第二开关n2保持断开状态不变；这时，电池1至电池(n-1)、电阻Rn和电池n组成充电均衡回路，使电池n为电池1至电池(n-1)充电；在充电的同时，控制器302继续检测电池1至电池(n-1)组成的并联电路和电池n的电压，当二者的电压差小于预设电压时，则停止电路均衡，断开电池1至电池(n-1)的第二开关12至第二开关(n-1)，打开第一开关11至第一开关(n-1)，电池n的第一开关n1保持打开状态不变。电池n与电池1至电池(n-1)一起进入工作状态，例如，为负载供电。
以上过程中，由于每个开关的打开、断开非常迅速，可以近似为同时打开、断开。
重复以上过程，直至电池模块中的所有电池之间的电压差均不超过预设电压差。以避免由于电池电压不均衡造成的电路损坏。
另外，当待均衡的电池在进行电压均衡时，其他的电池仍可以继续处于工作状态，例如，为负载供电。
在本发明的一个实施例中，第一开关可以是具有多路复用功能的开关。它在控制器303的控制下，可以使电池与供/充电接口导通，使该电池进入工作状态，还可以在进行电压均衡的情况下，与另一个待均衡的电池组成电压均衡回路。在该电池进行电压均衡时，电池模块中其他电池仍可以继续处于工作状态。当电池模块301中所有电池之间的电压均不大于预设电压差时，完成新电池的接入。
此外，根据本申请实施例，还提供了一种存储介质，在存储介质上存储了程序指令，在程序指令被控制器运行时用于执行本申请实施例的电池管理方法的相应步骤。存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。
本申请实施例的电池管理系统和存储介质，由于能够实现前述的校验方法，因此具有和前述的电池管理方法相同的优点。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种电池管理方法，适用于电池模块，且所述电池模块包括多个以并联的方式相连接的电池，其特征在于，所述电池管理方法包括：
监测是否有新电池并联接入所述电池模块；
当有新电池并联接入所述电池模块时，检测所述新电池和所述电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡；
当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当有新电池并联接入所述电池模块时，检测所述新电池和所述电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要进行电压均衡，包括：
检测所述新电池的电压；
所述电池模块中的原电池的总电压；
比较所述新电池的电压与所述原电池的总电压；
如果所述新电池与所述原电池的总电压之间的电压差大于预设电压差，则确定需要对电池模块进行电压均衡。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述充电均衡电路包括至少两组开关，所述电池模块中的每个电池均连接一组所述开关，以使所述开关控制所述每个电池的充电或放电。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每组所述开关均包括第一开关和第二开关，且所述第一开关和所述第二开关并联方式连接；其中所述第一开关控制其对应的电池的放电，所述第二开关控制其对应的电池的充电。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当未监测到有新电池并联接入所述电池模块时，每个电池对应的所述第一开关均保持打开状态，每个电池对应的所述第二开关均保持断开状态，以使每个电池保持工作状态。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡，包括：
当需要进行电压均衡时，打开待均衡电池中电压较低的电池对应的第二开关，关闭其对应的第一开关；
同时打开所述待均衡电池中电压较高的电池对应的第一开关，关闭其对应的第二开关，以使得所述待均衡电池中所述电压较高的电池对所述电压较低的电池进行充电。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡之后，所述方法还包括：
当待均衡的电池之间的电压差小于或等于所述预设电压差时，则停止所述电压均衡。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，停止所述电压均衡，包括：
打开所述电池模块中每个电池对应的第一开关，同时关闭所述每个电池对应的第二开关。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述待均衡的电池之间的电压差小于等于所述预设电压差时，则停止所述电压均衡之后，所述方法还包括：
检测所述电池模块中是否存在异常的电池；
若存在，则断开所述存在异常的电池与所述电池模块中其他电池的连接。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述电池包括单个或多个电池单元。
11.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括：电池模块、充电均衡电路和控制器；
其中，所述电池模块，包括并联连接的多个电池；
所述充电均衡电路，包括至少两组开关，所述电池模块中的每个电池均连接一组所述开关，其中每组所述开关均包括第一开关和第二开关，且所述第一开关和所述第二开关并联方式连接，所述第一开关控制其对应的电池的放电，所述第二开关控制其对应的电池的充电；
所述控制器用于：
监测是否有新电池并联接入所述电池模块；
当有新电池并联接入所述电池模块时，检测所述新电池和所述电池模块中的原电池的总电压，以确定是否需要对电池模块进行电压均衡；
当需要进行电压均衡时，打开充电均衡电路，以对所述电池模块进行电压均衡。
12.根据权利要求11所述的电池管理系统，所述充电均衡电路包括放电支路和充电支路；其中，所述放电支路包括第一开关，所述第一开关的一端连接所述第一开关对应的电池的正极；所述充电支路包括所述第二开关和限流电阻，所述第二开关的一端连接所述限流电阻的一端，所述第二开关连接供/充电接口，所述限流电阻的另一端连接所述第二开关对应的电池的负极，或者，所述第二开关连接其对应的电池的负极，所述限流电阻的另一端连接供/充电接口。
13.根据权利要求11所述的电池管理系统，其特征在于，所述控制器还用于：
检测所述新电池的电压；
检测所述电池模块中的原电池的总电压；
比较所述新电池的电压与所述原电池的总电压；
如果所述新电池与所述原电池的总电压之间的电压差大于预设电压差，则确定需要对电池模块进行电压均衡。
14.根据权利要求11所述的电池管理系统，其特征在于，当未监测到有新电池并联接入所述电池模块时，每个电池对应的所述第一开关均保持打开状态，每个电池对应的所述第二开关均保持断开状态，以使每个电池保持工作状态。
15.根据权利要求11所述的电池管理系统，其特征在于，所述控制器还用于：
当需要进行电压均衡时，断开所述新电池和原电池中电压较低的电池对应的第一开关，打开对应的第二开关；
同时打开所述新电池和原电池中电压较高的电池对应的第一开关，关闭其对应的第二开关，以使得所述新电池和原电池中所述电压较高的电池对所述电压较低的电池进行充电。
16.根据权利要求13所述的电池管理系统，其特征在于，所述控制器还用于：
当所述新电池与所述原电池之间的电压差小于等于所述预设电压差时，则停止所述电压均衡。
17.根据权利要求16所述的电池管理系统，其特征在于，所述控制器还用于：
当所述新电池与所述原电池之间的电压差小于等于所述预设电压差时，打开所述电池模块中每个电池对应的第一开关，同时关闭所述每个电池对应的第二开关。
18.根据权利要求11所述的电池管理系统，其特征在于，所述控制器还用于：
当所述新电池与所述原电池之间的电压差小于等于预设电压差时，则停止所述电压均衡；
之后，检测所述电池模块中是否存在异常的电池；
若存在，则断开所述存在异常的电池与所述电池模块中其他电池的连接。
19.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被控制器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述方法的步骤。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107359662A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-17 | 华南理工大学 | 一种具有并行均衡功能的电池管理系统及均衡方法 |
| CN209434878U (zh) * | 2019-03-12 | 2019-09-24 | 国网山西省电力公司晋中供电公司 | 变电站分布式直流电源系统 |
| CN110870158A (zh) * | 2018-11-22 | 2020-03-06 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 充电检测方法、充电器及存储介质 |
| CN111277023A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 电池均衡管理电路及其控制方法 |
| US20200346552A1 (en) * | 2017-08-31 | 2020-11-05 | Byd Company Limited | Battery balancing system, vehicle, battery balancing method, and storage medium |
| CN113054698A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-06-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 电池充电方法、装置、控制单元及存储介质 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107359662A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-17 | 华南理工大学 | 一种具有并行均衡功能的电池管理系统及均衡方法 |
| US20200346552A1 (en) * | 2017-08-31 | 2020-11-05 | Byd Company Limited | Battery balancing system, vehicle, battery balancing method, and storage medium |
| CN110870158A (zh) * | 2018-11-22 | 2020-03-06 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 充电检测方法、充电器及存储介质 |
| CN209434878U (zh) * | 2019-03-12 | 2019-09-24 | 国网山西省电力公司晋中供电公司 | 变电站分布式直流电源系统 |
| CN111277023A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 电池均衡管理电路及其控制方法 |
| CN113054698A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-06-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 电池充电方法、装置、控制单元及存储介质 |
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