CN117375144A - 分布式供电系统和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种分布式供电系统和控制方法,涉及供电领域。系统包括:电池管理系统和M个电池单元,电池单元包括电池管理单元和电芯。电池管理系统,用于与M个电池管理单元通信,得到M个状态信息;以及,根据M个状态信息,向M个电池管理单元中的目标电池管理单元发送指令;目标电池管理单元,用于根据指令,控制目标电池单元所在的电池单元的电压均衡。本申请实施例每个电池单元中均可以采用电池管理单元实现电压均衡,便于电池单元的增加或减少,也可以在电压均衡时实现连续供电。
Description
本申请是分案申请,原申请的申请号是202180005412.2,原申请日是2021年03月10日,原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及供电技术领域,尤其涉及一种分布式供电系统和控制方法。
背景技术
锂离子电池因高能量密度、无记忆效应、长循环寿命、环境友好、宽工作温度范围和低自放电率等优异特性而被广泛地应用于电动汽车或储能基站等产品中。作为储能基站及电动汽车能量载体的锂离子电池组一般由多节单体电池单元串联或并联连接而成,其中锂离子电池组可以简称为电池组。由于受到锂离子电池生产工艺水平及使用的影响,各单体电池单元之间会产生电量不一致的现象,进而可能产生电池的短板效应,导致电池组的容量利用率下降。例如,电池的短板效应可以表现为:在多节单体电池单元串联组成的串联电池组放电时,具有最低能量水平的单体电池单元会最先下降到放电截止电压,导致串联电池组放电终止;在串联电池组充电时,具有最高能量水平的单体电池单元会最先上升到充电截止电压,导致串联电池组充电终止。因此需要采用均衡技术对电池组进行能量管理,提高电池组内各个单体电池单元的一致性,减少由于短板效应导致的电池组性能衰减,以延长电池组的使用寿命及提高电池组的监控状态(state of health,SoH)。
示例性的,图1示出了目前采用均衡技术对电池组进行能量管理的一种电池串并联自均衡装置。如图1所示,电池串并联自均衡装置,包括电池模块101、电池模块102和继电器103,电池模块101的负极端与继电器103的开关触点C连接,电池模块101的正极端与继电器103的常闭触点B连接;电池模块102的正极端与继电器103的开关触点D连接,电池模块102的负极端与继电器103的常闭触点A连接。当常闭触点A与开关出点C连接,且常闭触点B与开关出点D连接,电池模块101和电池模块102为并联电路,实现电池模块101和电池模块102的电压均衡。当常闭触点A和常闭触点B抵接,电池模块101和电池模块102串联,可实现高压充放电。
但是,如图1所示的电池串并联自均衡装置中,需要在电池组的各电池之间设置专门的均衡电路,电池组的数量如果发生变化,则需要重新设计均衡电路,不利于扩展。且如图1所示的电池串并联自均衡装置在实现均衡功能时,串联电路必须断开,导致整个电池组无法进行充放电;在充放电过程时,并联电路必须断开,无法实现电池模块间的电压均衡。即电池组的电压均衡和充放电无法同时启动,不能实现连续的充放电和电池电压均衡,导致均衡效率不高。
发明内容
本申请实施例提供一种分布式供电系统和控制方法,分布式供电系统中各电池单元均可以设置电池管理单元,基于各电池单元的电池管理单元,电池管理系统可以实现对各电池单元的电压均衡,这样,在分布式供电系统中可以便捷的增加或减少电池单元,且在进行电池的电压均衡时,分布式供电系统可以实现连续的充放电,提升均衡效率。
第一方面,本申请实施例提供一种分布式供电系统,包括:电池管理系统和M个电池单元,每个电池单元均包括电芯和电池管理单元,电池管理系统和M个电池单元的M个电池管理单元通过有线或无线通信,M为大于1的整数。
其中,任一个电池管理单元,用于获得任一个电池管理单元所在的电池单元中电芯的状态信息;电池管理系统,用于与M个电池管理单元通信,得到M个状态信息;以及,根据M个状态信息,在M个电池单元中确定待均衡的目标电池单元,以及向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令;目标电池管理单元,用于根据指令,控制目标电池管理单元所在的电池单元中电芯的电压均衡。
这样,在分布式供电系统中,每个电池单元中均可以采用电池管理单元实现对该电池单元中电芯的均衡,因此,分布式供电系统中可以方便的需要增加或减少电池单元,且无论电池单元处于充电、放电或静置状态均可以实时均衡,可以提高分布式供电系统的供电连续性、安全性和可靠性,增强电池单元能量均衡的能力。
在一种可能的实现方式中,状态信息包括电压或电荷状态;电池管理系统,具体用于根据M个电池单元的电芯之间的电压差异或电荷状态差异,在M个电池单元中确定待充电的电池单元,和/或,待放电的电池单元,得到目标电池单元。
这样,电池管理系统可以根据各电池单元的电芯之间的电压差异或电荷状态差异,便捷快速确定待充电或放电的电池单元,进而可以对待充电或放电的电池单元进行电压均衡。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第一电池单元和/或第二电池单元;电池管理系统,具体用于在第一电池单元和第二电池单元的电压差大于第一阈值时,向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第一电池单元放电,第二指令用于指示对第二电池单元充电;第一电池单元的电池管理单元,具体用于根据第一指令,控制第一电池单元放电;第二电池单元的电池管理单元,具体用于根据第二指令,控制第二电池单元充电。
这样,电池管理系统可以根据电池单元中电芯的电压情况,准确的指示各电池管理单元实现便捷的电压均衡。
在一种可能的实现方式中,电池管理系统,具体还用于持续获取第一电池单元和第二电池单元的电压差,在第一电池单元和第二电池单元的电压差小于第二阈值时,向第一电池单元的电池管理单元和/或第二电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第二阈值小于第一阈值;第一电池单元的电池管理单元,具体还用于根据第三指令,停止第一电池单元的放电;第二电池单元的电池管理单元,具体用于根据第三指令,停止第二电池单元的充电。
这样,电池管理系统在第一电池单元和第二电池单元实现电压均衡后,可以及时指示第一电池电压和第二电池单元停止电压均衡。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第三电池单元和/或第四电池单元;电池管理系统,具体用于在第三电池单元和第四电池单元的电荷差大于第三阈值时,向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第三电池单元放电,第二指令用于指示对第四电池单元充电;第三电池单元的电池管理单元,具体用于根据第一指令,控制第三电池单元放电;第四电池单元的电池管理单元,具体用于根据第二指令,控制第四电池单元充电。
这样,电池管理系统可以根据电池单元中电芯的电荷情况,准确的指示各电池管理单元实现便捷的电压均衡。
在一种可能的实现方式中,电池管理系统,具体还用于持续获取第三电池单元和第四电池单元的电荷差,在第三电池单元和第四电池单元的电荷差小于第四阈值时,向第三电池单元的电池管理单元和/或第四电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第四阈值小于第三阈值;第三电池单元的电池管理单元,具体还用于根据第三指令,停止第三电池单元的放电;第四电池单元的电池管理单元,具体用于根据第三指令,停止第四电池单元的充电。这样,电池管理系统在第一电池单元和第二电池单元实现电压均衡后,可以及时指示第一电池电压和第二电池单元停止电压均衡。
在一种可能的实现方式中,任一个电池管理单元包括均衡控制模块、耗能电阻和开关;均衡控制模块,用于:获得任一个电池管理单元所在的电池单元的电芯的状态信息;向电池管理系统发送任一个电池管理单元所在的电池单元的电芯的状态信息;接收来自电池管理系统的指令;根据指令,控制开关联通耗能电阻与电芯,以通过耗能电阻对电芯放电,或者,根据指令,控制开关联通补给电源与电芯,以通过补给电源对电芯充电;其中,补给电源与电芯无线或有线连接。
这样,电池管理单元可以基于耗能电阻实现对电芯放电,基于补给电源实现对电芯的充电。需要说明的是,该实现方式中,因为补给电源可以对电芯无线充电,电池管理单元中可以不包括补给电源,在电池管理单元中不包括补给电源时,电池管理单元中的结构较为简单,易于实现。
在一种可能的实现方式中,还包括散热设备,M个电池管理单元设置在散热设备的散热通路中,散热设备用于对M个电池管理单元散热。这样,可以为电池管理单元实现散热,从而支持在电池管理单元运行快速的大电流等,降低电池管理单元因过热造成的损坏。
在一种可能的实现方式中,还包括液冷管道,M个电池管理单元与液冷管道贴合设置,液冷管道用于对M个电池管理单元散热。这样,可以为电池管理单元实现散热,从而支持在电池管理单元运行快速的大电流等,降低电池管理单元因过热造成的损坏。
第二方面,本申请实施例提供一种控制方法,应用于分布式供电系统,分布式供电系统包括:电池管理系统和M个电池单元,每个电池单元均包括电芯和电池管理单元,电池管理系统和M个电池单元的M个电池管理单元通过有线或无线通信,M为大于1的整数;方法包括:
根据M个电池管理单元获得M个电池管理单元各自所在的电池单元中电芯的状态信息;根据电池管理系统与M个电池管理单元通信,得到M个状态信息;根据M个状态信息,在M个电池单元中确定待均衡的目标电池单元;向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令;根据指令,控制目标电池管理单元所在的电池单元中电芯的电压均衡。
在一种可能的实现方式中,状态信息包括电压或电荷状态;根据M个状态信息,在M个电池单元中确定待均衡的目标电池单元,包括:根据M个电池单元的电芯之间的电压差异或电荷状态差异,在M个电池单元中确定待充电的电池单元,和/或,待放电的电池单元,得到目标电池单元。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第一电池单元和/或第二电池单元;向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,包括:在第一电池单元和第二电池单元的电压差大于第一阈值时,向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第一电池单元放电,第二指令用于指示对第二电池单元充电;根据指令,控制目标电池管理单元所在的电池单元中电芯的电压均衡,包括:根据第一指令,控制第一电池单元放电;根据第二指令,控制第二电池单元充电。
在一种可能的实现方式中,根据指令,控制目标电池管理单元所在的电池单元中电芯的电压均衡,还包括:持续获取第一电池单元和第二电池单元的电压差,在第一电池单元和第二电池单元的电压差小于第二阈值时,向第一电池单元的电池管理单元和/或第二电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第二阈值小于第一阈值;根据第三指令,停止第一电池单元的放电;根据第三指令,停止第二电池单元的充电。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第三电池单元和/或第四电池单元;向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,包括:在第三电池单元和第四电池单元的电荷差大于第三阈值时,向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第三电池单元放电,第二指令用于指示对第四电池单元充电;根据指令,控制目标电池管理单元所在的电池单元中电芯的电压均衡,包括:根据第一指令,控制第三电池单元放电;
根据第二指令,控制第四电池单元充电。
在一种可能的实现方式中,根据指令,控制目标电池管理单元所在的电池单元中电芯的电压均衡,还包括:持续获取第三电池单元和第四电池单元的电荷差,在第三电池单元和第四电池单元的电荷差小于第四阈值时,向第三电池单元的电池管理单元和/或第四电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第四阈值小于第三阈值;根据第三指令,停止第三电池单元的放电;根据第三指令,停止第四电池单元的充电。
在一种可能的实现方式中,任一个电池管理单元包括均衡控制模块、耗能电阻和开关;根据M个电池管理单元获得M个电池管理单元各自所在的电池单元中电芯的状态信息,包括:获得任一个电池管理单元所在的电池单元的电芯的状态信息;向电池管理系统发送任一个电池管理单元所在的电池单元的电芯的状态信息;接收来自电池管理系统的指令;根据指令,控制开关联通耗能电阻与电芯,以通过耗能电阻对电芯放电,或者,根据指令,控制开关联通补给电源与电芯,以通过补给电源对电芯充电;其中,补给电源与电芯无线或有线连接。
第三方面,本申请实施例提供一种电池单元,电池单元包括电池管理单元和电芯;其中,电池管理单元,用于:获得电池单元中电芯的状态信息;向电池管理系统发送状态信息;接收来自电池管理系统的指令;根据指令,控制电池单元的电压均衡。
在一种可能的实现方式中,电池管理单元包括均衡控制模块、耗能电阻和开关;均衡控制模块,用于:获得电芯的状态信息;向电池管理系统发送电芯的状态信息;接收来自电池管理系统的指令;根据指令,控制开关联通耗能电阻与电芯,以通过耗能电阻对电芯的放电,或者,根据指令,控制开关联通补给电源与电芯,以通过补给电源对电芯的充电;其中,补给电源与电芯无线或有线连接。
在一种可能的实现方式中,状态信息包括电压或电荷状态。
第四方面,本申请实施例提供一种电池管理系统,电池管理系统,用于:与M个电池单元的电池管理单元通信,得到M个状态信息;根据M个状态信息,在M个电池单元中确定待均衡的目标电池单元;向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,指令用于指示目标电池管理单元进行电压均衡。
在一种可能的实现方式中,状态信息包括电压或电荷状态;电池管理系统,具体用于根据M个电池单元之间的电压差异或电荷状态差异,在M个电池单元中确定待充电的电池单元,和/或,待放电的电池单元,得到目标电池单元。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第一电池单元和/或第二电池单元;电池管理系统,具体用于在第一电池单元和第二电池单元的电压差大于第一阈值时,向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第一电池单元放电,第二指令用于指示对第二电池单元充电。
在一种可能的实现方式中,电池管理系统,具体还用于持续获取第一电池单元和第二电池单元的电压差,在第一电池单元和第二电池单元的电压差小于第二阈值时,向第一电池单元的电池管理单元和/或第二电池单元的电池管理单元发送第三指令;其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第二阈值小于第一阈值。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第三电池单元和/或第四电池单元;电池管理系统,具体用于在第三电池单元和第四电池单元的电荷差大于第三阈值时,向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第三电池单元放电,第二指令用于指示对第四电池单元充电。
在一种可能的实现方式中,电池管理系统,具体还用于持续获取第三电池单元和第四电池单元的电荷差,在第三电池单元和第四电池单元的电荷差小于第四阈值时,向第三电池单元的电池管理单元和/或第四电池单元的电池管理单元发送第三指令,第三指令用于指示停止电压均衡,第四阈值小于第三阈值。
第五方面,本申请实施例提供一种控制方法,包括:获得电池单元中电芯的状态信息;向电池管理系统发送状态信息;接收来自电池管理系统的指令;根据指令,控制电池单元的电压均衡。
在一种可能的实现方式中,根据指令,控制电池单元的电压均衡,包括:根据第一指令,控制电池单元放电;或者,根据第二指令,控制电池单元充电;或者,根据第三指令,停止电池单元的放电或充电;其中,第一指令用于指示对电池单元放电,第二指令用于指示对电池单元充电,第三指令用于指示停止电压均衡。
在一种可能的实现方式中,状态信息包括电压或电荷状态。
第六方面,本申请实施例提供一种控制方法,包括:与M个电池单元的电池管理单元通信,得到M个状态信息;根据M个状态信息,在M个电池单元中确定待均衡的目标电池单元;向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,指令用于指示目标电池管理单元进行电压均衡。
在一种可能的实现方式中,状态信息包括电压或电荷状态,根据M个状态信息,在M个电池单元中确定待均衡的目标电池单元,包括:根据M个电池单元之间的电压差异或电荷状态差异,在M个电池单元中确定待充电的电池单元,和/或,待放电的电池单元,得到目标电池单元。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第一电池单元和/或第二电池单元;向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,包括:
在第一电池单元和第二电池单元的电压差大于第一阈值时,向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第一电池单元放电,第二指令用于指示对第二电池单元充电。
在一种可能的实现方式中,向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,还包括:持续获取第一电池单元和第二电池单元的电压差,在第一电池单元和第二电池单元的电压差小于第二阈值时,向第一电池单元的电池管理单元和第二电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第二阈值小于第一阈值。
在一种可能的实现方式中,目标电池单元包括第三电池单元和/或第四电池单元;向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,包括:在第三电池单元和第四电池单元的电荷差大于第三阈值时,向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第三电池单元放电,第二指令用于指示对第四电池单元充电。
在一种可能的实现方式中,向目标电池单元中设置的目标电池管理单元发送指令,还包括:持续获取第三电池单元和第四电池单元的电荷差,在第三电池单元和第四电池单元的电荷差小于第四阈值时,向第三电池单元的电池管理单元和第四电池单元的电池管理单元发送第三指令,第三指令用于指示停止电压均衡,第四阈值小于第三阈值。
第七方面,本申请提供一种芯片或者芯片系统,该芯片或者芯片系统包括至少一个处理器和通信接口,通信接口和至少一个处理器通过线路互联,至少一个处理器用于运行计算机程序或指令,以进行第四方面或第五方面任意的实现方式中任一项所描述的控制方法。
其中,芯片中的通信接口可以为输入/输出接口、管脚或电路等。
在一种可能的实现中,本申请中上述描述的芯片或者芯片系统还包括至少一个存储器,该至少一个存储器中存储有指令。该存储器可以为芯片内部的存储单元,例如,寄存器、缓存等,也可以是该芯片的存储单元(例如,只读存储器、随机存取存储器等)。
第八方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令,当计算机程序或指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第五方面或第六方面的任意一种实现方式中描述的控制方法。
第九方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现第五方面或第六方面中任一项的控制方法。
应当理解的是,本申请实施例的第二方面至第九方面与本申请实施例的第一方面的技术方案相对应,各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似,不再赘述。
附图说明
图1为现有的一种电压均衡结构示意图;
图2为一种供电系统的架构示意图;
图3为本申请实施例的一种分布式供电系统的架构示意图;
图4为本申请实施例的另一种分布式供电系统的架构示意图;
图5为本申请实施例的一种电池管理单元的架构示意图;
图6为本申请实施例的一种控制方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种芯片的结构示意图。
具体实施方式
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一电池单元和第二电池单元仅仅是为了区分不同场景中用到的电池单元,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。
本申请实施例可以应用于各种供电系统。例如,基站中的供电系统,电动车辆中的供电系统,数据中心的供电系统、不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)的供电系统、电网中的供电系统或者其他的供电系统。
在供电系统中,通常包括多个电芯,电芯采用串联或并联等方式进行供电。多个电芯可以分布式设置在不同的空间,也可以组装在一起,本申请实施例对此不作具体限定。其中,电芯也可以称为单体电芯、电池、锂电池单体、电池单体或单体等。电芯可以是锂离子电芯,或其他类型的电芯,例如,电芯可以是软包,圆柱,方形或者异形锂电池等。
基站可以是长期演进(long term evolution,LTE)系统中的演进型基站(evolvedNodeB,eNB或eNodeB),还可以是家庭基站(例如,home evolved NodeB,或home Node B,HNB)、基带单元(base band unit,BBU),还可以是云无线接入网络(cloud radio accessnetwork,CRAN)场景下的无线控制器,或者该储能基站可以为中继站、接入点、以及5G网络中的接入网设备或者未来演进的陆上公用移动通信网(public land mobile network,PLMN)网络中的接入网设备等,可以是WLAN中的接入点(access point,AP),可以是新型无线系统(new radio,NR)系统中的gNB,本申请实施例并不限定。
电动车辆可以是轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车或手推车等,本申请实施例不做特别的限定。
示例性的,图2示出了一种供电系统200的架构示意图。如图2所示,供电系统200中可以包括电芯2011至电芯201n,其中,n的取值可以根据实际应用场景确定。电芯2011至电芯201n可以通过串联或并联的方式为负载供电。
因为电池的短板效应,导致供电系统200向负载供电时的容量利用率较低。即使如图1中在供电系统200中设置电池串并联自均衡装置,因为电池串并联自均衡装置在实现均衡功能时,串联电路必须断开,导致分布式供电系统200进行充放电;在充放电过程时,并联电路必须断开,无法实现分布式供电系统200电芯间的电压均衡,所以不能实现连续的充放电和电池电压均衡,导致均衡效率不高。且如果供电系统200中电芯的数量如果发生变化,例如增加电芯或减少电芯,则需要结合各电芯的连接关系重新设计均衡电路,不利于供电系统200的扩展。
有鉴于此,本申请实施例提供一种分布式供电系统,分布式供电系统中包括电池管理系统(battery management system,BMS)和M个电池单元。
其中,各电池单元包括电芯和电池管理单元(battery management unit,BMU),电池管理单元可以监控电池单元中电芯的状态信息、以及控制电池单元的充放电。其中,电池单元的状态信息可以包括电压或电荷状态(state of charge,SoC)等。
各电池单元的电池管理单元均可以与电池管理系统通信,进而电池管理系统可以得到各电池单元的状态信息,并根据各电池单元的状态信息控制电池单元的电池管理单元对低电压的电池单元进行充电,和/或,对高电压的电池单元进行放电,从而实现各电池单元之间的电压均衡。这样,电池管理系统在可以在实现连续的充放电的同时,实现电池电压均衡,从而可以提升均衡效率。且,因为各电池单元均可以基于电池管理单元的控制实现电压均衡,或理解为各电池单元可以基于自身结构各自进行电压均衡,因此,在分布式供电系统中增加电池单元或减少电池单元,均不会对原有的电池单元造成影响,也不需要重新设计电压均衡电路,则分布式供电系统可以实现便捷的扩展。
作为示例而非限定,BMS和BMU基于无线通信时,可使用3G蜂窝通信,例如码分多址(code division multiple access,CDMA)、EVD0、全球移动通信系统(global system formobile communications,GSM)/通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),或者4G蜂窝通信,例如LTE。或者5G蜂窝通信。也可以利用无线保真(wireless-fidelity,WiFi)与无线局域网(wireless local area network,WLAN)通信。还可以利用红外链路、蓝牙或紫蜂协议(ZigBee)通信。
可以理解的是,在电池单元的电池管理单元与电池管理系统基于无线通信时,电池管理单元和电池管理系统在空间上可以分布设置,不受线路连接的限制。且在分布式供电系统中有电池单元更换或有新的电池单元接入时,更换的电池单元或新的电池单元可以便捷的建立与电池管理系统的通信,利于分布式供电系统的扩展或器件更换。
示例性的,图3示出了本申请实施例提供的一种分布式供电系统300的架构示意图。
如图3所示,分布式供电系统300包括电池管理系统302和M个电池单元,例如电池单元3011至电池单元301m,电池管理系统302和M个电池单元通过有线或无线通信。具体地,电池单元包括电芯和电池管理单元,例如图3所示,包括电芯30111至电芯3011m,电池管理单元30121至电池管理单元3012m。其中,M的取值可以根据实际应用场景确定。M个电池单元也可以称为电池包。
以电池单元3011为例进行说明,电池单元3011设置电池管理单元30121和电芯30111。其中,电池管理单元30121可以是芯片,可以是运行计算机程序的处理器,也可以是用于实现电池管理功能的模块等,电池管理单元30121可以集成在电芯30111中,也可以作为电芯30111的外部设备,本申请实施例对此不作具体限定。
示例性的,一种具体的实现中,如图3所示,电池管理单元30121可以设置在电芯30111的正负极接线柱之间的位置。
另一种具体的实现中,如图4所示,电池管理单元30121可以设置在电芯30111的底部(背离于正负极接线柱一侧)的位置。
另外的实现方式中,电池管理单元30121可以设置在电芯30111的侧边等任意位置,本申请实施例对电池管理单元30121设置在电芯30111的具体位置不作限定。
可选地,为了电池管理单元30121具有良好的散热,可以为电池管理单元30121设置散热设备,从而支持在电池管理单元30121运行快速的大电流等,降低电池管理单元30121因过热造成的损坏。
示例性的,可以将电池管理单元30121设置在散热设备的散热通路中,实现对电池管理单元30121的散热。或者,也可以将散射设备与电池管理单元30121贴合设置,例如,如图4所示,散热装置可以为液冷管道304,电池管理单元30121与液冷管道304贴合设置,则液冷管道304可以为电池管理单元3031散热。
需要说明的是,M个电池单元可以是分布式供电系统300的部分电池单元,或者理解为,分布式供电系统300中除了包括M个设置有电池管理单元的电池单元,还可以包括其他形式的电池单元,其他形式的电池单元中例如可以包括未设置电池管理单元的电芯等,即分布式供电系统300可以是综合性的供电系统。或者,M个电池单元也可以是分布式供电系统300的全部电池单元。本申请实施例对此不作具体限定。
可以理解的是,M个电池单元在空间上可以组合在一起,也可以分布在不同的位置,适应的,散热设备也随着电池单元位置不同等适应设置。
下面对如图3或图4所述的分布式供电系统的工作原理进行介绍。
以图3的分布式供电系统为例。分布式供电系统工作时,M个电池单元可以串联组成电池组,实现对负载的供电。
在供电过程中,对于任一个电池单元,该电池单元的电池管理单元可以实时监控该电池单元中电芯的状态,获得该电池单元的状态信息。其中,电池单元的状态信息可以包括下述的一种或多种:电压、电荷状态、健康状态、电流或温度等。
电池管理系统可以与M个电池管理单元通信,得到M个电池单元的状态信息。进一步地,电池管理系统根据M个状态信息,向M个电池管理单元中的目标电池管理单元发送指令,该指令用于目标电池管理单元的电压均衡。其中,目标电池管理单元可以为M个电池单元中需要进行电压均衡的电池单元的电池管理单元,具体地,需要进行电压均衡的电池单元可以指电压偏高或偏低的电池单元。
目标电池管理单元接收指令后,可以根据指令控制目标电池单元所在的电池单元的电压均衡,例如,对电压较高的电池单元放电,和/或,对电压较低的电池单元充电。
这样,本申请实施例的分布式供电系统中,可以在连续供电的基础上,实现电压均衡,均衡效率高,且结构简单。
示例性的,电池管理系统控制目标电池管理单元对电池单元实现电压平衡可以包括下述实现方式:
方式一:电池管理系统根据各电池单元的电压对电池单元进行电压均衡。
可以理解的是,电池单元中电芯的电压是较为容易获取的参数,因此电池管理系统便捷的根据各电池单元的电压对电池单元进行电压均衡。
具体的,电池单元的状态信息包括电池单元中电芯的电压,目标电池管理单元包括M个电池单元中的第一电池单元的电池管理单元,以及M个电池单元中的第二电池单元的电池管理单元。可以理解的是,定义第一电池单元和第二电池单元是为了便于描述,并不对目标电池管理单元对应的电池单元造成特别限定。
在第一电池单元和第二电池单元的电压差大于第一阈值时,电池管理系统向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令;或者,电池管理系统向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令;或者,电池管理系统向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,且向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第一电池单元放电,第二指令用于指示对第二电池单元充电。
具体的,电池管理系统在得到M个电池单元中电芯的电压后,可以分别对两个电池单元之间的电压求电压差,若任意两个电池单元之间的电压差大于第一阈值,则启动该两个电池单元的电压均衡。可以理解的是,第一阈值可以根据实际应用设定,例如设置为30mv左右等,本申请实施例对第一阈值不作具体限定。
以第一电池单元与第二电池单元的电压差大于第一阈值,且第一电池单元的电压大于第二电池单元为例。
第一种实现方式中,电池管理系统向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,第一指令用于指示对第一电池单元放电,则第一电池单元的电池管理单元可以根据第一指令,控制第一电池单元放电,通过第一电池单元的放电,可以使得第一电池单元与第二电池单元之间的电压差变小,实现第一电池单元与第二电池单元之间的电压均衡。可以理解,该方式中,第二电池单元可以不执行电压均衡步骤,或者说,第二电池单元可以对电压均衡无感知。
第二种实现方式中,电池管理系统向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令,第二指令用于指示对第二电池单元充电,则第二电池单元的电池管理单元可以根据第二指令,控制第二电池单元充电,通过第二电池单元的充电,可以使得第一电池单元与第二电池单元之间的电压差变小,实现第一电池单元与第二电池单元之间的电压均衡。可以理解,该方式中,第一电池单元可以不执行电压均衡步骤,或者说,第一电池单元可以对电压均衡无感知。
第三种实现方式中,电池管理系统向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,且向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令。则第一电池单元的电池管理单元可以根据第一指令,控制第一电池单元放电,第二电池单元的电池管理单元可以根据第二指令,控制第二电池单元充电。通过第一电池单元的放电和第二电池单元的充电,可以使得第一电池单元与第二电池单元之间的电压差快速变小,实现第一电池单元与第二电池单元之间的快速电压均衡。
在对第一电池单元进行放电和/或对第二电池单元进行充电的过程中,电池管理系统可以持续获取第一电池单元和第二电池单元的电压差,在第一电池单元和第二电池单元的电压差小于第二阈值时,向第一电池单元的电池管理单元和/或第二电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第二阈值小于第一阈值。
具体的,电池管理系统在确定第一电池单元和第二电池单元的电压差小于第二阈值时,可以停止第一电池单元和第二电池单元之间的电压均衡。可以理解的是,第二阈值可以根据实际应用设定,例如设置为10mv左右等,本申请实施例对第二阈值不作具体限定。
对应于上述第一种实现方式,第一电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第一电池单元的放电。对应于上述第二种实现方式,第二电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第二电池单元的充电。对应于上述第三种实现方式,第一电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第一电池单元的放电,且第二电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第二电池单元的充电。
可以理解的是,第一指令、第二指令和第三指令的具体形式可以根据实际应用场景设定,本申请实施例不作具体限定。
方式二:电池管理系统根据各电池单元的电荷状态对电池单元进行电压均衡。
可以理解的是,电池单元中电芯的电荷状态是较为容易获取的参数,因此电池管理系统便捷的根据各电池单元的电荷状态对电池单元进行电压均衡。具体的,电池单元的状态信息包括电池单元的包括电荷状态,目标电池管理单元包括M个电池单元中的第三电池单元的电池管理单元,以及M个电池单元中的第四电池单元的电池管理单元。可以理解的是,定义第三电池单元和第四电池单元是为了便于描述,并不对目标电池管理单元对应的电池单元造成特别限定。该第三电池单元和第四电池单元与上述的第一电池单元和第二电池单元可以相同,也可以不同。
在第三电池单元和第四电池单元的电荷差大于第三阈值时,电池管理系统向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令;或者,电池管理系统向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令;或者,电池管理系统向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,且向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第三电池单元放电,第二指令用于指示对第四电池单元充电。
具体的,电池管理系统在得到M个电池单元的电压后,可以分别对两个电池单元之间的电压求电压差,若任意两个电池单元之间的电压差大于第三阈值,则启动该两个电池单元的电压均衡。可以理解的是,第三阈值可以根据实际应用设定本申请实施例对第三阈值不作具体限定。
以第三电池单元与第四电池单元的电压差大于第三阈值,且第三电池单元的电压大于第四电池单元为例。
第A种实现方式中,电池管理系统向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,第一指令用于指示对第三电池单元放电,则第三电池单元的电池管理单元可以根据第一指令,控制第三电池单元放电,通过第三电池单元的放电,可以使得第三电池单元与第四电池单元之间的电压差变小,实现第三电池单元与第四电池单元之间的电压均衡。可以理解,该方式中,第四电池单元可以不执行电压均衡步骤,或者说,第四电池单元可以对电压均衡无感知。
第B种实现方式中,电池管理系统向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令,第二指令用于指示对第四电池单元充电,则第四电池单元的电池管理单元可以根据第二指令,控制第四电池单元充电,通过第四电池单元的充电,可以使得第三电池单元与第四电池单元之间的电压差变小,实现第三电池单元与第四电池单元之间的电压均衡。可以理解,该方式中,第三电池单元可以不执行电压均衡步骤,或者说,第三电池单元可以对电压均衡无感知。
第C种实现方式中,电池管理系统向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,且向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令。则第三电池单元的电池管理单元可以根据第一指令,控制第三电池单元放电,第四电池单元的电池管理单元可以根据第二指令,控制第四电池单元充电。通过第三电池单元的放电和第四电池单元的充电,可以使得第三电池单元与第四电池单元之间的电压差快速变小,实现第三电池单元与第四电池单元之间的快速电压均衡。
在对第三电池单元进行放电和/或对第四电池单元进行充电的过程中,电池管理系统可以持续获取第三电池单元和第四电池单元的电压差,在第三电池单元和第四电池单元的电压差小于第四阈值时,向第三电池单元的电池管理单元和/或第四电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第四阈值小于第三阈值。
具体的,电池管理系统在确定第三电池单元和第四电池单元的电压差小于第四阈值时,可以停止第三电池单元和第四电池单元之间的电压均衡。可以理解的是,第四阈值可以根据实际应用设定,本申请实施例对第四阈值不作具体限定。
对应于上述第A种实现方式,第三电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第三电池单元的放电。对应于上述第B种实现方式,第四电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第四电池单元的充电。对应于上述第C种实现方式,第三电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第三电池单元的放电,且第四电池单元的电池管理单元根据第三指令,停止第四电池单元的充电。
可能的实现方式中,电池单元的状态信息中包括电池单元的健康状态、电池单元的电流或电池单元的温度时,电池管理单元还可以根据电池单元的健康状态调节电池单元的工作时长,例如,电池单元的健康状态低于健康阈值时,电池管理单元控制电池单元的工作时长不超过一定值。或者,电池管理单元还可以根据电池单元的电流控制电池单元的输出功率,例如,电池单元的电流大于电流阈值时,电池管理单元控制电池单元的输出功率降低。或者电池管理系统可以根据电池单元的温度控制散热设备的功率,例如,电池单元的温度高于温度阈值时,电池管理系统可以提高散热设备的功率,加大散热力度。本申请实施例对此不作具体限定。
可选地,本申请实施例提供一种具体的电池管理单元。可以理解,该电池管理单元可以应用于上述任一电池单元中。如图5所示,电池管理单元500包括均衡控制模块501、耗能电阻502和开关503。耗能电阻502可以与开关503组成串联电路接入电芯510的正负极,实现对电芯510的放电。均衡控制模块501可以控制开关503的开合。开关503可以是开关阵列,也可以是独立的开关。
工作时,均衡控制模块501可以获得电芯510的状态信息,向电池管理系统发送电510的状态信息,并接收来自电池管理系统的第一指令,以及根据第一指令,控制开关503联通耗能电阻502与电芯510,以通过耗能电阻502对电芯510放电。
示例性的,均衡控制模块501中可以设置具备电压检测能力的子模块,并利用该具备电压检测能力的子模块检测电芯510的电压,该电压作为510的状态信息。或者,均衡控制模块501可以读取电芯510的电荷,该电荷作为510的状态信息。
可选地,电池管理单元500还可以包括独立的电压检测模块505,通过该电压检测模块505,可以检测电芯510的电压,该电压作为510的状态信息。
可选的,电池管理单元500还可以包括补给电源504,补给电源504可以与开关503组成串联电路接入电芯510的正负极,实现对电芯510的充电。均衡控制模块501接收来自电池管理系统的第二指令时,可以控制开关503联通补给电源504与电芯510,以通过补给电源504对电芯510充电。
可以理解的是,补给电源也可以不包括在电池管理单元500中,而是作为外部设备,均衡控制模块501接收来自电池管理系统的第二指令时,可以控制补给电源采用无线充电的方式对电芯510充电。该实现方式中,因为电池管理单元500中可以不包括补给电源,因此电池管理单元500中的结构较为简单,易于实现。
具体地,电池管理单元500接收第一指令或接收第二指令的场景可以参照上述分布式供电系统中的介绍,在此不再赘述。
综上,本申请实施例的分布式供电系统中,因为每个电池单元中均可以采用电池管理单元实现电压均衡,不需要额外设置均衡装置,降低了均衡电路复杂性,且电池单元进行均衡时不需要频繁切换电路,只要电池单元满足均衡条件,无论电池单元处于充电、放电或静置状态均可以实时均衡,可以提高分布式供电系统的安全性和可靠性,增强电池单元能量均衡的能力,且能有效地解决串联电池组的短板效应。
结合上述图3-图5对应的实施例,本申请实施例还提供控制方法。示例性的,图6示出了本申请实施例的一种控制方法的流程示意图。本申请实施例的控制方法可以包括下述步骤:
S601:M个电池管理单元获得M个电池单元中电芯的的状态信息。
S602:M个电池管理单元向电池管理系统发送M个状态信息。
相应的,电池管理系统接收到来自M个电池管理单元的M个电池单元的状态信息。
S603:电池管理系统根据M个电池单元的状态信息,向M个电池管理单元中的目标电池管理单元发送指令。
相应的,电池管理单元接收来自电池管理系统的指令。
其中,该指令用于指示目标电池管理单元进行电压均衡。
一种可能的实现中,状态信息包括电压,目标电池管理单元包括第一电池单元的电池管理单元,以及第二电池单元的电池管理单元;S603包括:
在第一电池单元和第二电池单元的电压差大于第一阈值时,向第一电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第二电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第一电池单元放电,第二指令用于指示对第二电池单元充电。
可选地,还包括:持续获取第一电池单元和第二电池单元的电压差,在第一电池单元和第二电池单元的电压差小于第二阈值时,向第一电池单元的电池管理单元和第二电池单元的电池管理单元发送第三指令,其中,第三指令用于指示停止电压均衡,第二阈值小于第一阈值。
另一种可能的实现中,状态信息包括电荷状态,目标电池管理单元包括第三电池单元的电池管理单元,以及第四电池单元的电池管理单元;S603包括:
在第三电池单元和第四电池单元的电荷差大于第三阈值时,向第三电池单元的电池管理单元发送第一指令,和/或,向第四电池单元的电池管理单元发送第二指令;其中,第一指令用于指示对第三电池单元放电,第二指令用于指示对第四电池单元充电。
可选地,还包括:持续获取第三电池单元和第四电池单元的电荷差,在第三电池单元和第四电池单元的电荷差小于第四阈值时,向第三电池单元的电池管理单元和第四电池单元的电池管理单元发送第三指令,第三指令用于指示停止电压均衡,第四阈值小于第三阈值。
S604:目标电池管理单元根据指令进行电池单元的电压均衡。
具体的,目标电池管理单元根据第一指令,控制电池单元放电。
或者,目标电池管理单元根据第二指令,控制电池单元充电。
或者,目标电池管理单元根据第三指令,停止电池单元的放电或充电。
本申请实施例的各步骤的具体实现可以参照图3-图5对应的实施例的记载,在此不作赘述。本申请实施例的控制方法中,可以使得分布式供电系统在连续供电的基础上,实现电压均衡,均衡效率高。
本申请实施例还提供的一种控制装置,控制装置可以执行上述控制方法的步骤。以该控制装置可以为处理器、芯片或芯片系统,或运行在处理器、芯片或芯片系统中的虚拟模块。
示例性的,以控制装置为芯片为例,图7为本申请实施例提供的芯片70的结构示意图。芯片70包括一个或两个以上(包括两个)处理器710和通信接口730。
在一种可能的实施例中,如图7所示的芯片70还包括存储器740,存储器740可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器710提供操作指令和数据。存储器740的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory,NVRAM)。
在一些实施方式中,存储器740存储了如下的元素,可执行模块或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集:
在本发明实施例中,通过调用存储器740存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中),执行相应的操作。
处理器710控制终端设备的操作,处理器710还可以称为中央处理单元(centralprocessing unit,CPU)。存储器740可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器710提供指令和数据。存储器740的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory,NVRAM)。例如应用中存储器740、通信接口730以及存储器740通过总线系统720耦合在一起,其中总线系统720除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见,在图7中将各种总线都标为总线系统720。
以上通信单元可以是一种该装置的接口电路或通信接口,用于从其它装置接收信号。例如,当该装置以芯片的方式实现时,该通信单元是该芯片用于从其它芯片或装置接收信号或发送信号的接口电路或通信接口。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器710中,或者由处理器710实现。处理器710可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器710中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器710可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器740,处理器710读取存储器740中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
在上述实施例中,存储器存储的供处理器执行的指令可以以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品可以是事先写入在存储器中,也可以是以软件形式下载并安装在存储器中。
计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid statedisk,SSD)等。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现,则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者在计算机可读介质上传输。计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质,还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何目标介质。
作为一种可能的设计,计算机可读介质可以包括RAM,ROM,EEPROM,CD-ROM或其它光盘存储器,磁盘存储器或其它磁存储设备,或目标于承载的任何其它介质或以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码,并且可由计算机访问。而且,任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆,光纤电缆,双绞线,数字用户线(DSL)或无线技术(如红外,无线电和微波)从网站,服务器或其它远程源传输软件,则同轴电缆,光纤电缆,双绞线,DSL或诸如红外,无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘(CD),激光盘,光盘,数字通用光盘(DVD),软盘和蓝光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电池单元,其特征在于,所述电池单元包括多个电芯和电池管理单元,
所述电池管理单元,用于获得所述多个电芯的状态信息,将所述状态信息发送至电池管理系统;
所述电池管理单元还用于:接收所述电池管理系统发送的指令,根据所述指令控制所述电池单元中所述多个电芯的电压均衡。
2.根据权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述状态信息包括电压或电荷状态。
3.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述电池管理单元还用于:接收所述电池管理系统发送的指令,根据所述指令控制所述电池单元中所述多个电芯的电压均衡,包括:
所述电池管理单元用于,在所述电池单元与其他电池单元的电压差大于第一阈值时,接收所述电池管理系统发送的第一指令;其中,所述第一指令用于指示所述电池单元放电;
所述电池管理单元还用于根据所述第一指令,控制所述电池单元放电。
4.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述电池管理单元还用于:接收所述电池管理系统发送的指令,根据所述指令控制所述电池单元中所述多个电芯的电压均衡,包括:
所述电池管理单元用于,在所述电池单元与其他电池单元的电压差大于第一阈值时,接收所述电池管理系统发送的第二指令;其中,所述第二指令用于指示所述电池单元充电;
所述电池管理单元还用于根据所述第二指令,控制所述电池单元充电。
5.根据权利要求3所述的电池单元,其特征在于,所述电池管理单元还用于,在所述电池单元与其他电池单元的电压差小于第二阈值时,接收所述电池管理系统发送第三指令,所述第三指令用于指示停止电压均衡,所述第二阈值小于所述第一阈值;
所述电池管理单元还用于根据所述第三指令,停止所述第一电池单元的放电。
6.根据权利要求4所述的电池单元,其特征在于,所述电池管理单元还用于,在所述电池单元与其他电池单元的电压差小于第二阈值时,接收所述电池管理系统发送第三指令,所述第三指令用于指示停止电压均衡,所述第二阈值小于所述第一阈值;
所述电池管理单元还用于根据所述第三指令,停止所述第一电池单元的充电。
7.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述电池管理单元还用于:接收所述电池管理系统发送的指令,根据所述指令控制所述电池单元中所述多个电芯的电压均衡,包括:
所述电池管理单元用于,在所述电池单元与其他电池单元的电荷差大于第一阈值时,接收所述电池管理系统发送的第一指令;其中,所述第一指令用于指示所述电池单元放电;
所述电池管理单元还用于根据所述第一指令,控制所述电池单元放电。
8.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述电池管理单元还用于:接收所述电池管理系统发送的指令,根据所述指令控制所述电池单元中所述多个电芯的电压均衡,包括:
所述电池管理单元用于,在所述电池单元与其他电池单元的电荷差大于第三阈值时,接收所述电池管理系统发送的第二指令;其中,所述第二指令用于指示所述电池单元充电;
所述电池管理单元还用于根据所述第二指令,控制所述电池单元充电。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电池单元,其特征在于,所述电池管理单元包括均衡控制模块、耗能电阻和开关;
所述均衡控制模块,用于:获得所述电池单元的电芯的状态信息;向所述电池管理系统发送所述电池单元的电芯的状态信息;接收来自所述电池管理系统的所述指令;根据所述指令,控制所述开关联通所述耗能电阻与所述电芯,以通过所述耗能电阻对所述电芯放电,或者,根据所述指令,控制所述开关联通补给电源与所述电芯,以通过所述补给电源对所述电芯充电;
其中,所述补给电源与所述电芯无线或有线连接。
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