CN117913944A - 一种bms充放电控制系统及充放电控制方法 - Google Patents
一种bms充放电控制系统及充放电控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117913944A CN117913944A CN202410030507.5A CN202410030507A CN117913944A CN 117913944 A CN117913944 A CN 117913944A CN 202410030507 A CN202410030507 A CN 202410030507A CN 117913944 A CN117913944 A CN 117913944A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium battery
- bms
- battery system
- charging
- management system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 298
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 298
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 102100031786 Adiponectin Human genes 0.000 claims description 10
- 101000775469 Homo sapiens Adiponectin Proteins 0.000 claims description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及充放电控制技术领域,公开了一种BMS充放电控制系统及充放电控制方法,可解决多组锂电池系统并机所带来的环流、电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题,大大提高了整个系统的安全性和稳定性,为锂电池系统的多组并机扩容广泛应用提供了有力支持。
Description
技术领域
本发明涉及充放电控制技术领域,尤其涉及一种BMS充放电控制系统及充放电控制方法。
背景技术
随着科技的进步和人们生活水平的提高,各种电子设备已经成为我们生活中不可或缺的一部分。随之而来的是,用户端用电需求也在不断增大。在这种背景下,锂电池系统逐渐代替了传统的铅酸电池,成为了市场上的主流。
与传统的铅酸电池相比,锂电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命。此外,锂电池的充电速度更快,重量更轻,对环境的影响也较小。因此,在许多领域,锂电池已经成为了首选的电源解决方案。
然而,随着用户端用电需求的进一步增大,现有的锂电池系统面临着一些挑战。首先,由于电芯能量密度的限制,为了满足更高的用电需求,需要对锂电池系统进行多组并机扩容。但是,多组并机系统所带来的环流、各个独立系统之间电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题成为了亟待解决的问题。
以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开,并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。
发明内容
本发明提供一种BMS充放电控制系统及充放电控制方法,以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:
第一方面,本发明提供一种BMS充放电控制系统,所述系统包括电源切换控制装置、第一锂电池系统和第二锂电池系统;
所述第一锂电池系统和所述第二锂电池系统的输出端均与所述电源切换控制装置的输入端连接,且均通过RS485通讯线与所述电源切换控制装置通讯连接;
所述第一锂电池系统通过CAN通讯线与所述第二锂电池系统通讯连接;
所述第一锂电池系统和所述第二锂电池系统均包括电池管理系统BMS、分流器、预充电阻、预充模块、充电保护模块和放电保护模块;
所述充电保护模块和所述放电保护模块串联后串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS连接,受所述电池管理系统BMS控制,用于控制锂电池充放电,以及进行过充过放保护;
所述预充电阻和所述预充模块串联后并联在串联的所述充电保护模块和所述放电保护模块的两端,所述预充模块与所述电池管理系统BMS连接,受所述电池管理系统BMS控制,用于系统并机初启动时降低系统环流,以及对所述电源切换控制装置的直流母线电容进行小电流充电;
所述分流器串联在所述锂电池负极BAT-与负输出端OUT-之间,用于检测充放电的实时电流;
所述电池管理系统BMS的CUR+引脚和CUR-引脚分别连接在所述分流器的两端,用于根据所述分流器检测到的充放电的实时电流,进行过流告警判断和充放电保护控制;
所述电池管理系统BMS的Pack+引脚与锂电池正极BAT+连接,所述电池管理系统BMS的Pack-引脚与锂电池正极BAT-连接,用于检测锂电池正极BAT+和锂电池正极BAT-的实时电压,以及判断锂电池是否电压输入正常;
所述电池管理系统BMS的Link+引脚与正输出端OUT+连接,所述电池管理系统BMS的Link-引脚与负输出端OUT-连接,用于检测正输出端OUT+和负输出端OUT-的实时电压。
进一步地,所述BMS充放电控制系统中,所述电源切换控制装置为不间断电源UPS或储能变流器PCS。
进一步地,所述BMS充放电控制系统中,所述充电保护模块包括第一继电器和第一二极管;
所述第一继电器串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS连接,受所述电池管理系统BMS控制;
所述第一二极管并联在所述第一继电器的两端。
进一步地,所述BMS充放电控制系统中,所述放电保护模块包括第二继电器和第二二极管;
所述第二继电器串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS连接,受所述电池管理系统BMS控制;
所述第二二极管并联在所述第二继电器的两端。
进一步地,所述BMS充放电控制系统中,所述预充模块包括第三继电器;
所述第三继电器与所述预充电阻串联,且与所述电池管理系统BMS连接,受所述电池管理系统BMS控制。
进一步地,所述BMS充放电控制系统中,所述系统还包括ACDC低压电源;
所述ACDC低压电源与所述电池管理系统BMS连接,用于给所述ACDC低压电源供电。
进一步地,所述BMS充放电控制系统中,所述系统还包括显示屏;
所述显示屏与所述电池管理系统BMS连接,用于显示系统电压以及系统状态信息。
进一步地,所述BMS充放电控制系统中,所述系统还包括散热风扇;
所述散热风扇与所述电池管理系统BMS连接,用于进行内部散热。
第二方面,本发明提供一种BMS充电控制方法,采用如上述第一方面所述的BMS充放电控制系统实现,所述方法包括:
S11、低压供电启动后,第一锂电池系统和第二锂电池系统请求充电,两者各自的电池管理系统BMS对锂电池内部进行自检;
1S2、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障;若是,则两者均不允许充电,返回上一步骤S11;若否,则进入下一步骤S13;
S3、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚对锂电池的总电压进行检测;
S14、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5V;若是,则两者同时闭合预充模块,进行小电流平衡两个系统的总电压,待电压平衡后断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统和第二锂电池系统充电,充电保护模块闭合,电池管理系统BMS向电源切换控制装置发送充电指令请求,系统进入充电模式;若否,则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压;
S15、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第一锂电池系统闭合预充模块,对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电,当电池管理系统BMS的Link+引脚和Link-引脚的电压等于电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚的电压的95%时,断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统充电,闭合第一锂电池系统的充电保护模块,第一锂电池系统进入充电模式;若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第二锂电池系统闭合预充模块,对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电,当电池管理系统BMS的Link+引脚和Link-引脚的电压等于电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚的电压的95%时,断开预充模块,电池管理系统BMS允许第二锂电池系统充电,闭合第二锂电池系统的充电保护模块,第二锂电池系统进入充电模式;
S16、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入充电模式时,等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压回升,以在两者的总电压压差小于5V时,两者同时闭合充电保护模块,同时充电,进入充电模式。
第三方面,本发明提供一种BMS放电控制方法,采用如上述第一方面所述的BMS充放电控制系统实现,所述方法包括:
S21、低压供电启动后,第一锂电池系统和第二锂电池系统请求放电,两者各自的电池管理系统BMS对锂电池内部进行自检;
S22、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障;若是,则两者均不允许放电,返回上一步骤S21;若否,则进入下一步骤S23;
S23、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚对锂电池的总电压进行检测;
S24、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5V;若是,则两者同时闭合预充模块,进行小电流平衡两个系统的总电压,待电压平衡后断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统和第二锂电池系统放电,放电保护模块闭合,电池管理系统BMS向电源切换控制装置发送放电指令请求,系统进入放电模式;若否,则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压;
S25、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第二锂电池系统闭合预充模块,电池管理系统BMS允许第二锂电池系统放电,闭合第二锂电池系统的放电保护模块,第二锂电池系统进入放电模式;若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第一锂电池系统闭合预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统放电,闭合第一锂电池系统的放电保护模块,第一锂电池系统进入放电模式;
S26、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入放电模式时,等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压减低,以在两者的总电压压差小于5V时,两者同时闭合放电保护模块,同时放电,进入放电模式。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的一种BMS充放电控制系统及充放电控制方法,可解决多组锂电池系统并机所带来的环流、电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题,大大提高了整个系统的安全性和稳定性,为锂电池系统的多组并机扩容广泛应用提供了有力支持。
本发明具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
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它的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种BMS充放电控制系统的结构示意图;
图2是本发明实施例一提供的第一锂电池系统和第二锂电池系统的结构示意图;
图3是本发明实施例二提供的一种BMS充电控制方法的流程示意图;
图4是本发明实施例三提供的一种BMS放电控制方法的流程示意图。
附图标记:
电源切换控制装置1,第一锂电池系统2,第二锂电池系统3;
电池管理系统BMS21,分流器22,预充电阻23,预充模块24,充电保护模块25,放电保护模块26,ACDC低压电源27,显示屏28,散热风扇29。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。此外,本领域普通技术人员可知,随着技术发展和新场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
在本申请的描述中,需要理解的是,除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。此外,使用的任何术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
另外,为了更好的说明本申请,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本申请同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本申请的主旨。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
有鉴于上述现有技术存在的缺陷,本申请人基于从事此领域设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
请参考图1-2,本发明实施例提供一种BMS充放电控制系统,所述系统包括电源切换控制装置1、第一锂电池系统2和第二锂电池系统3;
所述第一锂电池系统2和所述第二锂电池系统3的输出端均与所述电源切换控制装置1的输入端连接,且均通过RS485通讯线与所述电源切换控制装置1通讯连接;
所述第一锂电池系统2通过CAN通讯线与所述第二锂电池系统3通讯连接;
所述第一锂电池系统2和所述第二锂电池系统3均包括电池管理系统BMS21、分流器22、预充电阻23、预充模块24、充电保护模块25和放电保护模块26;
所述充电保护模块25和所述放电保护模块26串联后串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS21连接,受所述电池管理系统BMS21控制,用于控制锂电池充放电,以及进行过充过放保护;
所述预充电阻23和所述预充模块24串联后并联在串联的所述充电保护模块25和所述放电保护模块26的两端,所述预充模块24与所述电池管理系统BMS21连接,受所述电池管理系统BMS21控制,用于系统并机初启动时降低系统环流,以及对所述电源切换控制装置1的直流母线电容进行小电流充电;
所述分流器22串联在所述锂电池负极BAT-与负输出端OUT-之间,用于检测充放电的实时电流;
所述电池管理系统BMS21的CUR+引脚和CUR-引脚分别连接在所述分流器22的两端,用于根据所述分流器22检测到的充放电的实时电流,进行过流告警判断和充放电保护控制;
所述电池管理系统BMS21的Pack+引脚与锂电池正极BAT+连接,所述电池管理系统BMS21的Pack-引脚与锂电池正极BAT-连接,用于检测锂电池正极BAT+和锂电池正极BAT-的实时电压,以及判断锂电池是否电压输入正常;
所述电池管理系统BMS21的Link+引脚与正输出端OUT+连接,所述电池管理系统BMS21的Link-引脚与负输出端OUT-连接,用于检测正输出端OUT+和负输出端OUT-的实时电压。
需要说明的是,两组锂电池系统,即第一锂电池系统2和第二锂电池系统3,从输出端OUT+/OUT-并接共同连接于电源切换控制装置1的输入端INPUT+/INPUT-,两系统内部CAN通信主要负责两组电池系统信息传递,由RS485将电池组信息上传于电源切换控制装置1,用于发送充放电请求指令以及上传电池系统基本信息及电池实时状态。
在本实施例中,所述电源切换控制装置1为不间断电源UPS或储能变流器PCS。
需要说明的是,不间断电源UPS或储能变流器PCS在供电网断电的情况下,均能够将供电线路自动切换到电池,通过其中的电池为外界供电。
请再次参考图2,在本实施例中,所述充电保护模块25包括第一继电器和第一二极管;
所述第一继电器串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS21连接,受所述电池管理系统BMS21控制;
所述第一二极管并联在所述第一继电器的两端。
请再次参考图2,在本实施例中,所述放电保护模块26包括第二继电器和第二二极管;
所述第二继电器串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS21连接,受所述电池管理系统BMS21控制;
所述第二二极管并联在所述第二继电器的两端。
请再次参考图2,在本实施例中,所述预充模块24包括第三继电器;
所述第三继电器与所述预充电阻23串联,且与所述电池管理系统BMS21连接,受所述电池管理系统BMS21控制。
请再次参考图2,在本实施例中,所述系统还包括ACDC低压电源27、显示屏28和散热风扇29;
所述ACDC低压电源27与所述电池管理系统BMS21连接,用于给所述ACDC低压电源27供电。
所述显示屏28与所述电池管理系统BMS21连接,用于显示系统电压以及系统状态信息。
所述散热风扇29与所述电池管理系统BMS21连接,用于进行内部散热。
尽管本申请中较多的使用了电源切换控制装置、第一锂电池系统、第二锂电池系统、电池管理系统BMS等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
本发明提供的一种BMS充放电控制系统,可解决多组锂电池系统并机所带来的环流、电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题,大大提高了整个系统的安全性和稳定性,为锂电池系统的多组并机扩容广泛应用提供了有力支持。
实施例二
请参考图3,为本发明实施例二提供的一种BMS充电控制方法的流程示意图,该方法采用如上述实施例一所述的BMS充放电控制系统实现,该方法具体包括如下步骤:
S11、低压供电启动后,第一锂电池系统和第二锂电池系统请求充电,两者各自的电池管理系统BMS对锂电池内部进行自检;
需要说明的是,两组电池系统低压供电启动,此时仅仅BMS内部低压唤醒,高压回路未合闸。
S12、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障;若是,则两者均不允许充电,返回上一步骤S11;若否,则进入下一步骤S13;
S13、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚对锂电池的总电压进行检测;
S14、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5V;若是,则两者同时闭合预充模块,进行小电流平衡两个系统的总电压,待电压平衡后断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统和第二锂电池系统充电,充电保护模块闭合,电池管理系统BMS向电源切换控制装置发送充电指令请求,系统进入充电模式;若否,则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压;
需要说明的是,若两组电池系统的总电压压差大于5V,此时压差过大,强行并机极易造成大电流环流造成系统冲击。
S15、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第一锂电池系统闭合预充模块,对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电,当电池管理系统BMS的Link+引脚和Link-引脚的电压等于电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚的电压的95%时,断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统充电,闭合第一锂电池系统的充电保护模块,第一锂电池系统进入充电模式;若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第二锂电池系统闭合预充模块,对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电,当电池管理系统BMS的Link+引脚和Link-引脚的电压等于电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚的电压的95%时,断开预充模块,电池管理系统BMS允许第二锂电池系统充电,闭合第二锂电池系统的充电保护模块,第二锂电池系统进入充电模式;
S16、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入充电模式时,等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压回升,以在两者的总电压压差小于5V时,两者同时闭合充电保护模块,同时充电,进入充电模式。
需要说明的是,第一锂电池系统或第二锂电池系统运行过程中任一一组系统出现故障,则两组系统同时断开充电,当充电故障解除时再次进入判断状态重新充电。
本发明提供的一种BMS充电控制方法,可解决多组锂电池系统并机所带来的环流、电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题,大大提高了整个系统的安全性和稳定性,为锂电池系统的多组并机扩容广泛应用提供了有力支持。
实施例三
请参考图4,为本发明实施例三提供的一种BMS放电控制方法的流程示意图,该方法采用如上述实施例一所述的BMS充放电控制系统实现,该方法具体包括如下步骤:
S21、低压供电启动后,第一锂电池系统和第二锂电池系统请求放电,两者各自的电池管理系统BMS对锂电池内部进行自检;
需要说明的是,两组电池系统低压供电启动,此时仅仅BMS内部低压唤醒,高压回路未合闸。
S22、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障;若是,则两者均不允许放电,返回上一步骤S21;若否,则进入下一步骤S23;
S23、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚对锂电池的总电压进行检测;
S24、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5V;若是,则两者同时闭合预充模块,进行小电流平衡两个系统的总电压,待电压平衡后断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统和第二锂电池系统放电,放电保护模块闭合,电池管理系统BMS向电源切换控制装置发送放电指令请求,系统进入放电模式;若否,则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压;
需要说明的是,若两组电池系统的总电压压差大于5V,此时压差过大,强行并机极易造成大电流环流造成系统冲击。
S25、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第二锂电池系统闭合预充模块,电池管理系统BMS允许第二锂电池系统放电,闭合第二锂电池系统的放电保护模块,第二锂电池系统进入放电模式;若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第一锂电池系统闭合预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统放电,闭合第一锂电池系统的放电保护模块,第一锂电池系统进入放电模式;
S26、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入放电模式时,等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压减低,以在两者的总电压压差小于5V时,两者同时闭合放电保护模块,同时放电,进入放电模式。
需要说明的是,第一锂电池系统或第二锂电池系统运行过程中任一一组系统出现故障,则两组系统同时断开放电,当放电故障解除时再次进入判断状态重新放电。
本发明提供的一种BMS放电控制方法,可解决多组锂电池系统并机所带来的环流、电压无法平衡以及个别系统故障停机如何管理等安全性问题,大大提高了整个系统的安全性和稳定性,为锂电池系统的多组并机扩容广泛应用提供了有力支持。
综上所述,在阅读本详细公开内容之后,本领域技术人员可以明白,前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现,并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明,本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变,改进和修改。这些改变,改进和修改旨在由本申请提出,并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。
此外,本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如,“一个实施例”,“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征,结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此,可以强调并且应当理解,在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外,特定特征,结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。
应当理解,在本申请的实施例的前述描述中,为了帮助理解一个特征,出于简化本申请的目的,本申请将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而,这并不是说这些特征的组合是必须的,本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说,本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。
最后,应当理解,本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此,本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此,本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。
Claims (10)
1.一种BMS充放电控制系统,其特征在于,所述系统包括电源切换控制装置(1)、第一锂电池系统(2)和第二锂电池系统(3);
所述第一锂电池系统(2)和所述第二锂电池系统(3)的输出端均与所述电源切换控制装置(1)的输入端连接,且均通过RS485通讯线与所述电源切换控制装置(1)通讯连接;
所述第一锂电池系统(2)通过CAN通讯线与所述第二锂电池系统(3)通讯连接;
所述第一锂电池系统(2)和所述第二锂电池系统(3)均包括电池管理系统BMS(21)、分流器(22)、预充电阻(23)、预充模块(24)、充电保护模块(25)和放电保护模块(26);
所述充电保护模块(25)和所述放电保护模块(26)串联后串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS(21)连接,受所述电池管理系统BMS(21)控制,用于控制锂电池充放电,以及进行过充过放保护;
所述预充电阻(23)和所述预充模块(24)串联后并联在串联的所述充电保护模块(25)和所述放电保护模块(26)的两端,所述预充模块(24)与所述电池管理系统BMS(21)连接,受所述电池管理系统BMS(21)控制,用于系统并机初启动时降低系统环流,以及对所述电源切换控制装置(1)的直流母线电容进行小电流充电;
所述分流器(22)串联在所述锂电池负极BAT-与负输出端OUT-之间,用于检测充放电的实时电流;
所述电池管理系统BMS(21)的CUR+引脚和CUR-引脚分别连接在所述分流器(22)的两端,用于根据所述分流器(22)检测到的充放电的实时电流,进行过流告警判断和充放电保护控制;
所述电池管理系统BMS(21)的Pack+引脚与锂电池正极BAT+连接,所述电池管理系统BMS(21)的Pack-引脚与锂电池正极BAT-连接,用于检测锂电池正极BAT+和锂电池正极BAT-的实时电压,以及判断锂电池是否电压输入正常;
所述电池管理系统BMS(21)的Link+引脚与正输出端OUT+连接,所述电池管理系统BMS(21)的Link-引脚与负输出端OUT-连接,用于检测正输出端OUT+和负输出端OUT-的实时电压。
2.根据权利要求1所述的BMS充放电控制系统,其特征在于,所述电源切换控制装置(1)为不间断电源UPS或储能变流器PCS。
3.根据权利要求1所述的BMS充放电控制系统,其特征在于,所述充电保护模块(25)包括第一继电器和第一二极管;
所述第一继电器串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS(21)连接,受所述电池管理系统BMS(21)控制;
所述第一二极管并联在所述第一继电器的两端。
4.根据权利要求1所述的BMS充放电控制系统,其特征在于,所述放电保护模块(26)包括第二继电器和第二二极管;
所述第二继电器串联在锂电池正极BAT+与正输出端OUT+之间,且均与所述电池管理系统BMS(21)连接,受所述电池管理系统BMS(21)控制;
所述第二二极管并联在所述第二继电器的两端。
5.根据权利要求1所述的BMS充放电控制系统,其特征在于,所述预充模块(24)包括第三继电器;
所述第三继电器与所述预充电阻(23)串联,且与所述电池管理系统BMS(21)连接,受所述电池管理系统BMS(21)控制。
6.根据权利要求1所述的BMS充放电控制系统,其特征在于,所述系统还包括ACDC低压电源(27);
所述ACDC低压电源(27)与所述电池管理系统BMS(21)连接,用于给所述ACDC低压电源(27)供电。
7.根据权利要求1所述的BMS充放电控制系统,其特征在于,所述系统还包括显示屏(28);
所述显示屏(28)与所述电池管理系统BMS(21)连接,用于显示系统电压以及系统状态信息。
8.根据权利要求1所述的BMS充放电控制系统,其特征在于,所述系统还包括散热风扇(29);
所述散热风扇(29)与所述电池管理系统BMS(21)连接,用于进行内部散热。
9.一种BMS充电控制方法,采用如权利要求1-8中任一项所述的BMS充放电控制系统实现,其特征在于,所述方法包括:
S11、低压供电启动后,第一锂电池系统和第二锂电池系统请求充电,两者各自的电池管理系统BMS对锂电池内部进行自检;
S12、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障;若是,则两者均不允许充电,返回上一步骤S11;若否,则进入下一步骤S13;
S13、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚对锂电池的总电压进行检测;
S14、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5V;若是,则两者同时闭合预充模块,进行小电流平衡两个系统的总电压,待电压平衡后断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统和第二锂电池系统充电,充电保护模块闭合,电池管理系统BMS向电源切换控制装置发送充电指令请求,系统进入充电模式;若否,则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压;
S1、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第一锂电池系统闭合预充模块,对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电,当电池管理系统BMS的Link+引脚和Link-引脚的电压等于电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚的电压的95%时,断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统充电,闭合第一锂电池系统的充电保护模块,第一锂电池系统进入充电模式;若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第二锂电池系统闭合预充模块,对电源切换控制装置的母线电容进行小电流充电,当电池管理系统BMS的Link+引脚和L ink-引脚的电压等于电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚的电压的95%时,断开预充模块,电池管理系统BMS允许第二锂电池系统充电,闭合第二锂电池系统的充电保护模块,第二锂电池系统进入充电模式;
S16、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入充电模式时,等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压回升,以在两者的总电压压差小于5V时,两者同时闭合充电保护模块,同时充电,进入充电模式。
10.一种BMS放电控制方法,采用如权利要求1-8中任一项所述的BMS充放电控制系统实现,其特征在于,所述方法包括:
S21、低压供电启动后,第一锂电池系统和第二锂电池系统请求放电,两者各自的电池管理系统BMS对锂电池内部进行自检;
S22、判断第一锂电池系统和第二锂电池系统中是否有至少一者内部出现系统故障;若是,则两者均不允许放电,返回上一步骤S21;若否,则进入下一步骤S23;
S23、由第一锂电池系统和第二锂电池系统各自的电池管理系统BMS的Pack+引脚和Pack-引脚对锂电池的总电压进行检测;
S24、判断第一锂电池系统与第二锂电池系统之间的总电压压差是否小于5V;若是,则两者同时闭合预充模块,进行小电流平衡两个系统的总电压,待电压平衡后断开预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统和第二锂电池系统放电,放电保护模块闭合,电池管理系统BMS向电源切换控制装置发送放电指令请求,系统进入放电模式;若否,则判断是否是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压;
S25、若是第一锂电池系统的总电压小于第二锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第二锂电池系统闭合预充模块,电池管理系统BMS允许第二锂电池系统放电,闭合第二锂电池系统的放电保护模块,第二锂电池系统进入放电模式;若是第二锂电池系统的总电压小于第一锂电池系统的总电压,则电池管理系统BMS控制第一锂电池系统闭合预充模块,电池管理系统BMS允许第一锂电池系统放电,闭合第一锂电池系统的放电保护模块,第一锂电池系统进入放电模式;
S26、当第一锂电池系统或第二锂电池系统单独进入放电模式时,等待第一锂电池系统或第二锂电池系统的总电压减低,以在两者的总电压压差小于5V时,两者同时闭合放电保护模块,同时放电,进入放电模式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410030507.5A CN117913944A (zh) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | 一种bms充放电控制系统及充放电控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410030507.5A CN117913944A (zh) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | 一种bms充放电控制系统及充放电控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117913944A true CN117913944A (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=90685021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410030507.5A Pending CN117913944A (zh) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | 一种bms充放电控制系统及充放电控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117913944A (zh) |
-
2024
- 2024-01-08 CN CN202410030507.5A patent/CN117913944A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11855250B2 (en) | Systems and methods for series battery charging | |
CN102856612B (zh) | 混合动力电源系统 | |
CN104852435A (zh) | 一种电动汽车用串联锂电池管理系统及其管理方法 | |
CN101826745A (zh) | 锂离子动力电池无损充电机 | |
CN116470603A (zh) | 一种电池簇并联防环流的方法 | |
US20240136828A1 (en) | Charging control method for battery system and charging control apparatus | |
US20220239140A1 (en) | Charging method and power conversion apparatus | |
KR20150033882A (ko) | 리튬 이온 배터리를 이용한 무정전 전원 장치의 제어 시스템 및 그 제어 방법 | |
CN201222661Y (zh) | 具有存储期零放电功能的锂电池保护装置 | |
CN117175766A (zh) | 一种动态电池包切换与持续供电的控制方法 | |
US20230261487A1 (en) | Charging method, charging apparatus, and charging system for traction battery | |
CN112803578A (zh) | 一种智能配网电源模块及管理方法 | |
CN102544644B (zh) | 由铅酸蓄电池单体与锂离子电池单体并联组成的复合电源 | |
CN111181224A (zh) | 一种多节串联电池组用充电系统及其充电方法 | |
JP5541682B2 (ja) | リチウムイオン組電池の充電システムおよび充電方法 | |
CN216872891U (zh) | 储能系统 | |
CN201113460Y (zh) | 自切换式电池控制电路及其充电器 | |
CN106026356A (zh) | 一种实现电池扩容的方法 | |
US20230031352A1 (en) | Method for charging battery, charging and discharging device | |
CN117913944A (zh) | 一种bms充放电控制系统及充放电控制方法 | |
CN205725051U (zh) | 一种实现电池扩容的装置 | |
CN211701533U (zh) | 一种多节串联电池组用充电系统 | |
CN220711161U (zh) | 一种锂电池动态均衡系统 | |
CN220492663U (zh) | 一种电池单元、电池模块、电池簇和电池包 | |
CN220628926U (zh) | 电池管理电路、单簇电池储能电路及多簇电池储能电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |