CN203406643U - 一种多个电池组并联的电源管理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种多个电池组并联的电源管理系统，采用一个电池管理系统主板，对多个电池组进行信息采集和管理以及对每个电池组通断控制，它包括一电源管理系统主板、多个由若干单体电池构成的电池模块、具有电控端的电池组切换开关、单体电池管理控制器、总电流传感器和整车控制器，电池模块串联后构成电池组，电源管理系统主板包括多个电池组总电压传感器、多个高压切换控制脚、电流检测脚和通信接口，每个电池模块连接一个单体电池管理控制器，每个单体电池管理控制器通信连接电池管理系统主板，电池管理系统主板还连接电池组正负极、电池组切换开关、总电流传感器、整车控制器，电池组切换开关的接点串接在电池组的输出端。

Description

一种多个电池组并联的电源管理系统
技术领域
本实用新型涉及电源管理系统，尤其涉及一种用于纯电动大巴车的多个电池组并联的电源管理系统。
背景技术
随着纯电动大巴技术的不断进步，客户对纯电动大巴车的续航里程需求也在不断增加，为了满足这种需求，需要采用多电池组并联的方式，以此来增加电池系统的容量从而增加续航里程。但同时也对电池管理系统提出了新的要求，当前的电池管理系统架构中，电池管理系统主板（BMU）只支持一个电池组系统，即一个电池组系统配一个BMU，如果三个电池组将采用三个BMU，其缺点是：电池管理系统主板无法实现对三个电池组的统一管理，同时也增加了电源系统的成本以及整车CAN网络的节点和CAN总线负载率。
公开日为2012年12月05日、公开号为CN 102810892A的专利文献公开了这样的技术方案，一种电池管理系统，适用于一电池组，包括以串联方式连接的多个电池芯及分压器、多个开关单元以及一检测电路，每一开关单元耦接于分压器以及对应的电池芯的阳极之间，检测电路耦接于分压器，当控制信号控制多个开关单元的一个为导通时即可得到电池芯的阳极与接地端之间的电压差，在不检测时电池芯与接地端无法形成导通回路，能够避免电池组产生漏电流现象。该技术方案的电源管理系统虽然对电池组中单体电池的检测方式进行了改良，避免了漏电流产生，但还是局限于对单个电池组的管理和检测，不能适应多个电池组。
发明内容
本实用新型主要目的在于提供一种多个电池组并联的电源管理系统，采用一个电池管理系统主板，对多个电池组进行信息采集和管理以及每个电池组通断控制，简化了电源系统结构，降低了生产成本和网络负载。
本实用新型针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种多个电池组并联的电源管理系统，包括一电源管理系统主板、多个由若干单体电池构成的电池模块、具有电控端的电池组切换开关、单体电池管理控制器、总电流传感器和整车控制器，电池模块一一串联后构成电池组，电池组的数量是一个以上，电源管理系统主板包括多个电池组总电压传感器、多个高压切换控制脚、电流检测脚和通信接口，每个电池模块连接一个单体电池管理控制器，每个单体电池管理控制器通信连接电池管理系统主板，电池管理系统主板的每个电池组总电压传感器输入端对应连接一个电池组的正负极、每个高压切换控制脚对应连接一个电池组切换开关、电流检测脚连接总电流传感器、并以通信方式连接整车控制器，电池组切换开关的接点串接在电池组的输出端。
本技术方案中，单体电池管理控制器（LECU）以通信方式发送电池模块中单体电池电压信息和电池温度信息给电池管理系统主板（BMU），同时BMU采集各个电池组总电压及总电流值，计算多电池组并联电源系统的整体电荷状态（SOC），同时检测整个电源系统的绝缘情况，判断各个电池组的运行状态和故障状态，以通信方式发送给整车控制器，整车控制器通过BMU主板对每一个电池组切换开关进行控制，实现了对每一组电池组的单独控制，保障每一组电池组的使用安全。当其中一个电池组出现故障时，在保证故障电池组安全的前提下，依然可以使用其它两个电池组，使电动大巴继续运行，提高了纯电动大巴的使用效率。
因此，使用单个BMU实现了对多个电池组的统一管理，而且整车控制器与电池管理系统只使用一个接口交换数据，使整车控制结构得以进一步单化，也降低了电源系统成本。
作为优选，电池管理系统主板的通信接口是CAN接口，每个单体电池管理控制器采用CAN总线连接电池管理系统主板。增加了数据传输的可靠性，也简化了连接线路。
作为优选，电池管理系统主板的通信接口是CAN接口，电池管理系统主板采用CAN总线连接整车控制器。使整车控制器与电池管理系统通过传输效率高、可靠性高的CAN总线连接，只使用一个数据交换接口简化了连接结构，对故障信息的上报只占用一个CAN总线ID，就可以实现对多个电池组的保护和控制。
作为优选，电池组切换开关是接触器，接触器的吸引线圈连接电池管理系统主板、主接点串接在电池组输出端。电池组的接入或切断用接触器来实现，既满足了对大电流切换的设备需求，又简化了设备结构。
本实用新型带来的有益效果是，采用一个电池管理系统主板，对多个电池组进行信息采集和管理以及每个电池组通断控制，实现对每个电池组安全使用和保护，提高了纯电动大巴的使用效率，降低了电源系统成本和车载网络负载。
附图说明
图1是本实用新型的一种原理图。
图中：1是电源管理系统主板，2是单体电池管理控制器，3是电池模块，4是电池组，5是整车控制器，6是电池组切换开关，7是总电流传感器，8是CAN总线。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
实施例： 如图1所示，本实用新型是一种多个电池组并联的电源管理系统。电源管理系统主板1配置有三个电池组总电压传感器、三个高压切换控制脚、电流检测脚和CAN接口；电池模块3串联后构成电池组4，计有三个电池组；每个电池模块3都连接一个单体电池管理控制器（LECU）2，用以检测其中的每个单体电池的电压、温度，并进行模块内的均衡控制和故障预警，通过CAN总线8与电池管理系统主板1连接；电池组切换开关6采用接触器，吸引线圈一端接电源地、另一端连接电池管理系统主板1的高压切换控制脚，主接点串接在电池组4的输出端；电源管理系统主板1的电池组总电压传感器的输入端连接电池组4的正极和负极，用以检测电池组电压；按上述相同方式完成对三个电池组的连接；总电流传感器7安装在电源系统总输出母线上，总电流传感器输出端连接电源管理系统主板1的电流检测脚。
使用时在CAN总线上最前端和最后端各加上一个120欧姆的电阻，来提高CAN网路的抗干扰能力。BMU与各LECU之间通过CAN总线8进行进行数据交换。每一个电池组4的各个LECU采集到的数据都通过CAN总线8发送给BMU。BMU主要完成以下几项任务：系统初始化，对系统的参数配置的初始化和系统自检，各个电池组的总电压采样计算和总电流的采样计算，系统中单体电压的最大最小计算、最高最低温度的计算、系统绝缘计算、系统SOC计算、检测诊断各个电池组的故障状态、各个接触器的控制，以及CAN总线信息的发送和接收控制。BMU与整车控制器直接的数据交互采用指定的整车CAN协议，来获取电池系统的各项信息，整车控制器5按指定的控制策略进行控制。

Claims (4)

1.一种多个电池组并联的电源管理系统，其特征在于：包括一电源管理系统主板、多个由若干单体电池构成的电池模块、具有电控端的电池组切换开关、单体电池管理控制器、总电流传感器和整车控制器，所述电池模块一一串联后构成电池组，所述电池组的数量是一个以上，所述电源管理系统主板包括多个电池组总电压传感器、多个高压切换控制脚、电流检测脚和通信接口，所述每个电池模块连接一个单体电池管理控制器，每个单体电池管理控制器通信连接电池管理系统主板，电池管理系统主板的每个电池组总电压传感器输入端对应连接一个电池组的正负极、每个高压切换控制脚对应连接一个电池组切换开关、电流检测脚连接总电流传感器、并以通信方式连接整车控制器，电池组切换开关的接点串接在电池组的输出端。
2.根据权利要求1所述一种多个电池组并联的电源管理系统，其特征在于：所述电池管理系统主板的通信接口是CAN接口，所述的每个单体电池管理控制器采用CAN总线连接所述电池管理系统主板。
3.根据权利要求1或2所述一种多个电池组并联的电源管理系统，其特征在于：所述电池管理系统主板的通信接口是CAN接口，所述电池管理系统主板采用CAN总线连接所述整车控制器。
4.根据权利要求1所述一种多个电池组并联的电源管理系统，其特征在于：所述电池组切换开关是接触器，所述接触器的吸引线圈连接电池管理系统主板、主接点串接在电池组输出端。
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