CN107554323A - 一种动力电池组的控制***及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种动力电池组的控制***及电动汽车,控制***包括:电池管理控制器和电压检测电路;动力电池组包括N个支路;N个支路并联在一起;N为大于或等于1的整数;每个支路包括M个电池组串联在一起,M为大于或等于2的整数;每个所述电池组对应一个电压检测电路;电压检测电路,用于检测对应电池组的电压,并将电压发送给所述电池管理控制器;电池管理控制器,用于根据电池组的电压获得对应支路上的电压,由对应支路上的电压单独控制支路上的开关闭合或断开。由于每个电池组对应一个电压检测电路,因此该控制***可以实现对动力电池组的全面检测,可以独立检测各个支路电压,独立控制各个支路。可以提高动力电池组整体的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电池控制技术领域,尤其涉及一种动力电池组的控制***及电动汽车。
背景技术
随着能源的不断枯竭和环境污染的严重,目前电动汽车越来越受重视。动力电池组用于为电动汽车提供动力。
对于轿车类的电动汽车大概需要300V-450V的电压,对于巴士类的电动汽车大概需要600V-700V的电压。由于单节电池的电压太小,因此动力电池组一般是包括多个电池组串联在一起,而每个电池组又包括多节电池串联或串并联在一起。
参见图1,该图为现有技术中动力电池组的示意图。
图1以动力电池组包括四个支路为例进行介绍。每个支路的电池组可能是多个电池组串联在一起的。为了简单图1中每个支路仅示意画了一个电池组。
动力电池组在工作时需要充电或放电。因此,需要监测动力电池组的各项参数,进而控制动力电池组的工作状态。
现有技术中,为了提供更大的容量,需要多个支路并联在一起,而仅在并联后的干路G上检测电压和电流。当发现电压或电流超过预设值时,无法确定哪个支路Z上的电池组出现了问题,需要控制所有电池组均停止工作。显然,现有技术的这种控制方式严重影响动力电池组的工作效率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的以上技术问题,本发明提供一种动力电池组的控制***及电动汽车,能够全面检测各个电池组的安全,提高整体动力电池组的工作效率。
本发明提供一种动力电池组的控制***,包括:电池管理控制器和电压检测电路;
动力电池组包括N个支路;
所述N个支路并联在一起;所述N为大于或等于1的整数;
每个支路包括M个电池组串联在一起,所述M为大于或等于2的整数;
每个所述电池组对应一个电压检测电路;
所述电压检测电路,用于检测对应电池组的电压,并将所述电压发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于根据所述电池组的电压获得对应支路上的电压,由对应支路上的电压单独控制支路上的开关闭合或断开。
优选地,所述动力电池组至少包括以下两个支路:第一支路和第二支路;
所述电池管理控制器,用于根据每个所述电压检测电路发送的电压获得第一支路上的电压和第二支路上的电压;所述动力电池组放电时如果所述第一支路上的电压高于第二支路上的电压,控制所述第一支路上的开关闭合,待第一支路上的电压和第二支路上的电压的电压差小于预定电压时,控制第二支路上的开关闭合;
所述电池管理控制器,还用于所述动力电池组充电时如果所述第一支路上的电压高于第二支路上的电压,控制所述第二支路上的开关闭合,待第一支路上的电压和第二支路上的电压的电压差小于预定电压时,控制第一支路上的开关闭合。
优选地,所述第一支路设有第一电流传感器,所述第二支路设有第二电流传感器;
所述第一电流传感器,用于检测所述第一支路的电流,将所述第一支路的电流发送给所述电池管理控制器;
所述第二电流传感器,用于检测所述第二支路的电路,将所述第二支路的电流发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于在所述动力电池组退出工作时,判断所述第一支路的电流绝对值和第二支路的电流绝对值均小于第一预定电流值时,控制第一支路上的开关和第二支路上的开关均断开。
优选地,还包括:电流传感器;
每个支路上设置一个所述电流传感器;
所述电流传感器,用于检测支路的电流,并将检测的电流发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于当所述N大于或等于3时,在所述动力电池组退出工作时且支路上电流的绝对值均小于第二预定电流值时,按照支路上电流的绝对值从小到大的顺序依次断开对应支路上的开关。
优选地,所述电池管理控制器,还用于判断支路的电流超过预定电流值时,控制对应支路上的开关断开。
优选地,还包括:微处理器;
每个所述电池组对应一个所述微处理器;
所述微处理器,用于将自身的ID以及对应的电压检测电路检测的电压转发给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于根据所述ID以及收到的电压获得对应支路上的电压,所述ID与支路存在一一对应关系。
优选地,还包括:电压隔离单元;
所述电压隔离单元连接在所述电压检测电路和所述微处理器之间,用于将所述电压检测电路检测的电压进行隔离后发送给所述微处理器。
优选地,所述微处理器,还用于通过所述电压检测电路获得所述电池组中每节电池的电压,将所述每节电池的电压发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,还用于当判断单节电池的电压过压或欠压时,控制该单节电池所在支路上的开关断开。
优选地,还包括:、放电开关、预充开关和限流电阻;
所述预充开关和限流电阻串联后与所述放电开关并联;
并联在一起的N个支路与所述放电开关串联;
所述电池管理控制器,用于在控制所述动力电池组进行放电时,先闭合所述预充开关;待负载上的电压达到所述动力电池组的总电压的预定比例时闭合所述放电开关。
本发明还提供一种电动汽车,包括所述的动力电池组的控制***,还包括:动力电池组;
所述控制***,用于控制动力电池组的充放电。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
本发明提供的动力电池组的控制***包括:电池管理控制器和电压检测电路。动力电池组包括N个并联的支路,并联的每个支路结构相同,且每个支路包括M个串联的电池组。电池管理控制器用于根据支路电压高低,控制支路开关的闭合顺序,当电池组放电时,控制电压高的支路上的开关先闭合;当电池组充电时,控制电压低的支路开关先闭合。由于每个电池组对应一个电压检测电路,因此该控制***可以实现对动力电池组的全面检测,可以独立检测各个支路电压,独立控制各个支路。例如当某一支路的电压欠压或过压时,可以将该支路断开,其余支路继续工作,而不必停车检修。这样可以提高动力电池组整体的工作效率。此外,电测管理控制器还可以根据支路上电压的高低,在放电或者充电时,控制支路上开关闭合的先后顺序,实现了电能的充分利用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请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它的附图。
图1为本发明提供的现有技术中的动力电池组的示意图;
图2为本发明提供的动力电池组的控制***实施例一的示意图;
图3为本发明提供的动力电池组的控制***实施例二的示意图;
图4为本发明提供的动力电池组的控制***实施例三的示意图;
图5为本发明提供的动力电池组的控制***实施例四的示意图。
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,都属于本发明保护的范围。
近年来,电动汽车得到了越来越广泛地使用,为了保障电动汽车的正常运行,多采用动力电池组为其提供电能。为了提供足够大的容量,保证电动汽车的正常运行,动力电池组一般由多个支路并联组成,且每个支路一般由多个电池组串联构成。单个电池组包括很多节电池,具体可以为多节电池串联在一起,也可以为多节电池串并联在一起。例如,一个电池组包括6节电池,6节电池串联在一起。也可以一个电池组包括12节电池,其中每两节电池先并联在一起,然后再串联在一起。
动力电池组具体包括的支路数目,以及每个支路中电池组的数目,以及每个电池组中电池的数目,均可以根据具体需要来设置,本发明以下实施例中不做具体限定,仅是示意性说明。
现有技术中对动力电池组进行控制,一般检测动力电池组干路上的电压和电流,根据检测的电压和电流控制动力电池组的工作。即当发现动力电池组干路上的电压或电流超过对应的预设值时,只能停止整个动力电池组的工作。例如,在电动汽车运行的过程中,当检测到动力电池组干路上的电压或电流出现异常,则断开动力电池组干路上的开关,停止动力电池组中所有电池组的工作,进而电动汽车被迫停止运行。
而本发明实施例提供的控制电路,通过对每个电池组设置电压检测电路,实现对各个电池组的电压进行检测,进而可以独立检测每个支路上的电压,并将检测的支路电压发送至电池管理控制器。再由电池管理控制器根据检测得的电压,判断各个支路的电压是否正常,若某一支路的电压异常,则电池管理控制器可直接控制该支路断开,停止工作,而其他支路仍可保持正常工作,例如,其余支路可以正常为电动汽车供电,电动汽车可以继续运行,不必停车检修。
实施例一
参见图2,该图为本发明提供的动力电池组控制***的示意图。
为了方便理解,以下实施例中的节点A和节点B为动力电池组的输出端,即当动力电池组放电时,A和B连接用电设备或负载。当动力电池组充电时,A和B连接充电电源的充电端即可。
该动力电池组可以应用于电动汽车或混合动力汽车,当然,也可以根据需要应用于其他需要电池组作为驱动源的场合,在本实施例中不做具体限定。
本实施例提供的动力电池组的控制***,包括:电池管理控制器和电压检测电路。
动力电池组包括N个支路。
需要说明的是,动力电池组的N个支路可以结构相同,也可以不相同。由于动力电池组的各个支路并联在一起为负载供电,为了保证各个支路的电压相等,一般各个支路的电池组采用种类和数量都相同的电池。
所述N个支路并联在一起;所述N为大于或等于1的整数。
每个支路包括M个电池组串联在一起,所述M为大于或等于2的整数。
每个所述电池组对应一个电压检测电路。
所述电压检测电路,用于检测对应电池组的电压,并将所述电压发送给所述电池管理控制器。
所述电池管理控制器,用于根据所述电池组的电压获得对应支路上的电压,由对应支路上的电压单独控制支路上的开关闭合或断开。
可以理解的是,动力电池组包括的支路数目N可以为1,也可以为2及2以上,本实施例中不具体限定,但是为了方案描述方便,以及本领域技术人员更好地理解本申请提供的方案,下面以N为2为例进行说明。
该动力电池组的控制***包括以下两个支路:第一支路100和第二支路200。
电池管理控制器300,用于根据每个电压检测电路发送的电压获得第一支路100上的电压和第二支路200上的电压;动力电池组放电时如果第一支路100上的电压高于第二支路200上的电压,控制第一支路100上的开关闭合,待第一支路100上的电压和第二支路200上的电压的电压差小于预定电压时,控制第二支路200上的开关闭合。
电池管理控制器300,还用于动力电池组充电时如果第一支路100上的电压高于第二支路200上的电压,控制第二支路200上的开关闭合,待第一支路100上的电压和第二支路200上的电压的电压差小于预定电压时,控制第一支路100上的开关闭合。
如图2所示,本实施例中提供的动力电池组包括两个支路,分别为第一支路100和第二支路200,两个支路结构相同,且两个支路均包括两个串联的电池组,每个支路上的两个电池组分别为第一电池组101和第二电池组102。
如图2所示,在处于第一支路100上的第一电池组101和第二电池组102上,分别设置了相应的第一电压检测电路103和第二电压检测电路104。第一电压检测电路103用于实时检测第一电池组101的电压,第二电压检测电路104用于实时检测第二电池组102的电压。第一电压检测电路103和第二电压检测电路104,分别将检测得到的第一电池组101的电压和第二电池组102的电压,发送给电池管理控制器300。同理,在处于第二支路200上的第一电池组201和第二电池组202上,也相应地设置了电压检测电路,用于实时检测第二支路200上的第一电池组201和第二电池组202的电压,并将检测到的电压发送给电池管理控制器300。
需要说明的是,电压检测电路可以采用模拟前端(AFE,Analog Front End)等芯片来实现。电压检测电路可以同时采集多节电池的电压,而且可以将采集的电压信号转换为数字信号发送给电池管理控制器。
为了使得图2的显示更清晰简明,对应于第二支路200的电压检测电路,以及电池管理控制器未被画出。但实际上,对应于第二支路的电压检测电路和电池管理控制器,与第一支路上的电压检测电路和电池管理控制器的结构相同。
所述电池管理控制器300,用根据电压检测电路发送过来的各个电池组的电压,获取相应支路上的电压,并根据支路上的电压值,对各支路上的开关进行闭合或者断开的操作。
电池管理控制器300接收第一电压检测电路103检测到的第一电池组101的电压,和第二电压检测电路104检测到的第二电池组102的电压。在电池管理控制器300内部,可对电压检测电路103和104检测到的电池组电压进行A/D转换,即将采集到的模拟量电压转换为数字量,以便***内部进行数据处理。
电池管理控制器300还可在接收电压检测电路103和104发送来的电压时,记录该电压检测电路103和104对应的ID,即记录第一电压检测电路103发送的电压对应于第一电池组101,以及第一电池组101所在的第一支路100,同理,记录第二电压检测电路104发送的电压对应于第二电池组102,以及第二电池组的所在的第一支路100。而且电池管理控制器300还可对检测到的同一支路上各个电池组的电压进行求和,进而得到该支路的电压。即电池管理控制器300可将对应于第一支路100的第一电池组101和第二电池组102的电压进行求和,得到第一支路100的电压值。
电池管理控制器300在获取到各支路的电压后,对各支路的电压进行判断,判断各个支路的电压是否出现过压或欠压的现象,若发现某一支路出现过压或欠压的现象,电池管理控制器300可直接控制该支路上的开关断开,停止该支路的工作。而其他电压处于正常范围的支路,可继续工作,为电动汽车的运行供电。
此外,电池管理控制器300还可对求得的各个支路的电压进行比较,当电池组放电时,电池管理控制器300控制电压高的支路上的开关先闭合,控制电压低的支路上的开关后闭合,即使得电压高的电池组所在支路先进行放电,电压低的电池组所在支路后进行放电。
当电池组充电时,电池管理控制器300控制电压低的支路上的开关先闭合,控制电压高的支路上的开关后闭合,即使得电压低的电池组所在支路先进行充电,电压高的电池组所在支路后进行充电。
如图2所示,将两条支路的电压进行比较,如果第一支路100的电压高于第二支路200的电压,在动力电池组放电时,电池管理控制器300将控制第一支路100的开关先闭合,即控制第一支路100上的电池组先进行放电,随着放电过程的进行,第一支路100的电压逐渐降低,待第一支路100上的电压与第二支路200上的电压之间的电压差小于预定电压时,电池管理控制器控制第二支路200上的开关闭合,即将第二支路200上的电池组投入放电工作中。
电池管理控制器300控制各个支路上开关闭合的先后顺序,可以防止各个支路之间形成回路。例如,如果第一支路100的电压高于第二支路200的电压,若将两个支路上的开关同时闭合,将会出现第一支路100为第二支路200上的电池组进行充电的情况。这样会产生电能浪费。在电动汽车行驶的过程中,动力电池组的所有电池组的电能不能全部用于为电动汽车的运行提供电能,其中一部分电能将用于为部分电量较低的电池组进行充电。
同理,如果检测第一支路100上的电压高于第二支路200上的电压,在对电池组充电时,电池管理控制器300控制第二支路200上的开关先闭合。即先对第二支路200上的电池组进行充电,随着充电过程的进行,第二支路200上的电压将逐渐增高,待第一支路100上的电压和第二支路200上的电压之间的电压差小于预定电压时,再控制第一支路100上的开关闭合,对第一支路100上的电池组充电。
此外,本发明中,各个支路上的开关可以为继电器,也可以为接触器,也可以为其他类型的开关器件,在此不做具体限定。
本实施例提供的动力电池组的控制***,由于每个电池组对应一个电压检测电路,因此该控制***可以实现对动力电池组的全面检测,可以独立检测各个支路电压,独立控制各个支路。例如当某一支路的电压欠压或过压时,可以将该支路断开,其余支路继续工作,而不必停车检修。这样可以提高动力电池组整体的工作效率。此外,电测管理控制器还可以根据支路上电压的高低,在放电或者充电时,控制支路上开关闭合的先后顺序,实现了电能的充分利用。
实施例二:
参见图3,该图为本发明提供的一种动力电池组控制***的示意图。该动力电池组控制***还进一步包括:第一电流传感器105和第二电流传感器205。
第一支路100上设有第一电流传感器105,第二支路200上设有第二电流传感器205。
所述第一电流传感器105,用于检测所述第一支路100的电流,将所述第一支路100的电流发送给所述电池管理控制器300;
所述第二电流传感器205,用于检测所述第二支路200的电路,将所述第二支路200的电流发送给所述电池管理控制器300;
所述电池管理控制器300,用于在所述动力电池组退出工作时,判断所述第一支路100的电流绝对值和第二支路200的电流绝对值均小于第一预定电流值时,控制第一支路100上的开关和第二支路200上的开关均断开。
如图3所示,第一电流传感器105检测第一支路100上的电流,第二电流传感器205检测第二支路200上的电流。第一电流传感器105和第二电流传感器205将检测得到的两个支路的电流,发送给电池管理控制器300。
当动力电池组退出工作时,即当动力电池组的干路开关断开时,第一支路的开关S1与第二支路的开关S2仍均处于闭合状态。由于干路开关已经断开,且第一支路S1和第二支路S2的开关仍闭合,这样,第一支路100和第二支路200将形成一个闭合的回路。
此时,第一电流传感器105与第二电流传感器205检测的电流均为该闭合回路的电流,但在该闭合回路中,可能由于某一支路上电池组的电压较高,另一支路上电池组的电压较低,而出现一个支路上的电池组为另一支路电池组充电的情况。即一个支路上的电池组处于放电状态,另一个支路上的电池组处于充电状态。因此,第一电流传感器105与第二电流传感器205检测到的电流虽然大小相等,但是方向相反。
当动力电池组退出工作时,若直接断开各个支路上的开关,可能会因各个支路上仍有较大的电流,而出现拉弧、产生电火花的现象。通过电流传感器对各支路上的电流进行检测,待各支路上的电流的绝对值均小于第一预定电流值后,再断开各支路上的开关,可防止危险现象的发生。
当动力电池组的支路数大于或等于3时,情况将更为复杂,可能出现电压较高的某几个支路为其他支路进行充电的情况。
动力电池组的控制***在每个支路上设置一个所述电流传感器。
所述电流传感器,用于检测支路的电流,并将检测的电流发送给所述电池管理控制器。
所述电池管理控制器,用于当所述N大于或等于3时,在所述动力电池组退出工作时,且支路上电流的绝对值均小于第二预定电流值时,按照支路上电流的绝对值从小到大的顺序依次断开对应支路上的开关。
当动力电池组的支路数大于或等于3时,由于可能出现电压较高的某几个支路为其他支路充电的情况,这样,各个支路上电流传感器检测到的电流除了方向可能不同外,电流的大小也可能不同。因此,电池管理控制器根据电流传感器检测得到的各个支路上电流,当各个支路上的电流均小于第二预定电流值时,再按照各个支路电流绝对值从小到大的顺序,依次断开对应支路上的开关。即保证电流较大的支路后断开,防止因支路中的剩余的电流较大,发生拉弧、产生电火花等危险现象。
在动力电池组正常为电动汽车供电时,还可能出现因某一电池组出现故障,导致某一支路的电流异常增加的情况。
电池管理控制器,还用于判断支路的电流超过预定电流值时,控制对应支路上的开关断开。
即当由于某一支路上某一电池组出现故障,而导致该支路上的电流异常增加时,电池管理控制器可以根据电流传感器的检测结果,判断出某支路电流值超过预定电流值,控制该支路上的开关断开,防止由于该支路电流的异常,对动力电池组整体的工作产生影响。
在动力电池组的控制***中进一步增加电流传感器,可在动力电池组正常工作时,检测各支路上的电流,并及时断开电流异常的支路。也可在动力电池组退出工作时,检测各支路上的电流,待各支路上的电流小于预定值后,断开该支路的开关。防止在电流较大时,断开该支路的开关,发生拉弧、产生电火花等危险现象。
实施例三:
参见图4,该图为本发明提供的一种动力电池组控制***实施例三的示意图。该动力电池组控制***还进一步包括:微处理器。
每个所述电池组对应一个所述微处理器。
所述微处理器,用于将自身的ID以及对应的电压检测电路检测的电压转发给所述电池管理控制器。
所述电池管理控制器,用于根据所述ID以及收到的电压获得对应支路上的电压,所述ID与支路存在一一对应关系。
如图4所示,继续以动力电池组包括两个支路,且每个支路包括两个电池组为例进行介绍。以下仅介绍一个支路对应的具体实现方式以及工作原理,另一个支路完全相同,不再赘述。
第一电池组101对应第一微处理器106,第二电池组102对应第二微处理器107。
第一电压检测电路103将检测得到的电压发送至第一微处理器106,第二电压检测电路104将检测得到的电压发送至第二微处理器107。第一微处理器106和第二微处理器107将自身的ID以及对应的电压检测电路发送来的电压,发送至电池管理控制器300。由于各个微处理器自身的ID与支路之间存在一一对应的关系,因此,若检测到某一电池组的电压出现异常,根据各个微处理器发送至电池管理控制器300的ID,即可判断出该异常电池组所在的支路,电池管理控制器控制该支路上的开关断开。
其中,微处理器可以为MCU、单片机或者DSP,具体不做限定。例如,当微处理器采用MCU时,MCU与电池管理控制器之间可以通过CAN总线进行通讯。
该动力电池组控制***还进一步可以包括:电压隔离单元。
所述电压隔离单元连接在所述电压检测电路和所述微处理器之间,用于将所述电压检测电路检测的电压进行隔离后发送给所述微处理器。
如图4所示,继续以一个支路包括两个电池组为例进行介绍。第一电池组101对应第一电压隔离单元108,第二电池组102对应第二电压隔离单元109。电压隔离单元连接在电压检测电路和微处理器之间,即第一电压隔离单元108设置于第一微处理器106和第一电压检测电路103之间,第二电压隔离单元109设置于第二微处理器107和第二电压检测电路104之间。
电压隔离单元用于将电压检测电路检测得到的电压进行隔离,即滤除电压检测电路发送过来的电压中的各种杂波,将电压转换为标准信号后,再发送至微处理器。
所述微处理器,还可用于通过所述电压检测电路获得所述电池组中每节电池的电压,将每节电池的电压发送给所述电池管理控制器。
所述电池管理控制器,还用于当判断单节电池的电压过压或欠压时,控制该单节电池所在的支路的开关断开。
电压检测电路还可获取电池组中每节电池的电压,并将每节电池的电压发送给微处理器,微处理器将自身的ID与检测到的单节电池电压发送给电池管理控制器,其中,微处理器的ID与支路有一一对应的关系。
相应地,电池管理控制器对单节电池的电压进行判断,若单节电池的电压过压或者欠压时,则电池管理控制器可根据微处理器发来的ID,找到该单节电池所在的支路,并控制该单节电池所在的支路的开关断开。
在动力电池组的控制***中增设微处理器,可以减轻电池管理控制器的负担。即无需在电池管理控制器***内部,建立电压检测电路发送过来的电池组电压与该电池组所在支路之间的对应关系。电池管理控制器直接存储微处理器发送过来的自身ID与电压检测电路检测得到的结果,即可根据某一电池组的检测结果找到该电池组所在的支路。
实施例四:
参见图5,该图为本发明提供的一种动力电池组控制***的示意图。该动力电池组控制***还进一步包括:放电开关S3、预充开关S4和限流电阻R。
所述预充开关S4和限流电阻R串联后与所述放电开关S3并联。
并联在一起的N个支路与所述放电开关S3串联。
所述电池管理控制器300,用于在控制所述动力电池组进行放电时,先闭合所述预充开关S4;待负载上的电压达到所述动力电池组的总电压的预定比例时,闭合所述放电开关S3。
如图5所示,动力电池组投入使用瞬间,若直接闭合放电开关S3,将产生较大的初始电流,而较大的初始电流将对***负载设备产生较大的冲击。
而在本实施例中,将动力电池组投入使用时,电池管理控制器300控制预充开关S4先闭合,由于预充开关S4与限流电阻R串联,限流电阻可以通过对初始时过大的电流进行限制,保护***设备,防止负载设备受到较大电流的冲击。
通过闭合预充开关S4所在的支路,为负载提供电能,待负载上的电压达到动力电池组的总电压的预定比例时,即说明放电电流基本达到平稳。此时,电池管理控制器300控制放电开关S3闭合,放电开关S3闭合后,其所在的支路将短路预充开关S4和限流电阻R串联的支路,即使得限流电阻R与预充开关S3退出使用,动力电池组开始正常放电。
本实施例中不具体限定预定比例的具体数值,可以根据实际应用场景来设定,例如可以设置为90%。
另外,本发明提供的控制***,还可以对动力电池组中的各个电池组的温度进行检测,当发现某一电池组温度高于预设温度时,电池管理控制器将找到该电池组所在的支路,并控制该支路上的开关断开,停止该支路的工作。
基于以上实施例提供的一种动力电池组的控制***,本发明实施例还提供一种电动汽车,该电动汽车包括以上实施例提供的动力电池组的控制***,还包括:动力电池组;
所述控制***,用于控制动力电池组的充放电。
该电动汽车可以利用控制***实现对动力电池组的全面控制,当动力电池组的某一支路存在问题需要断开时,其他支路可以继续为电动汽车供电,这样可以保证电动汽车具有驱动来源,可以继续行驶,而必须停车检修。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种动力电池组的控制***,其特征在于,包括:电池管理控制器和电压检测电路;
动力电池组包括N个支路;
所述N个支路并联在一起;所述N为大于或等于1的整数;
每个支路包括M个电池组串联在一起,所述M为大于或等于2的整数;
每个所述电池组对应一个电压检测电路;
所述电压检测电路,用于检测对应电池组的电压,并将所述电压发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于根据所述电池组的电压获得对应支路上的电压,由对应支路上的电压单独控制支路上的开关闭合或断开。
2.根据权利要求1所述的动力电池组的控制***,其特征在于,所述动力电池组至少包括以下两个支路:第一支路和第二支路;
所述电池管理控制器,用于根据每个所述电压检测电路发送的电压获得第一支路上的电压和第二支路上的电压;所述动力电池组放电时如果所述第一支路上的电压高于第二支路上的电压,控制所述第一支路上的开关闭合,待第一支路上的电压和第二支路上的电压的电压差小于预定电压时,控制第二支路上的开关闭合;
所述电池管理控制器,还用于所述动力电池组充电时如果所述第一支路上的电压高于第二支路上的电压,控制所述第二支路上的开关闭合,待第一支路上的电压和第二支路上的电压的电压差小于预定电压时,控制第一支路上的开关闭合。
3.根据权利要求2所述的动力电池组的控制***,其特征在于,所述第一支路设有第一电流传感器,所述第二支路设有第二电流传感器;
所述第一电流传感器,用于检测所述第一支路的电流,将所述第一支路的电流发送给所述电池管理控制器;
所述第二电流传感器,用于检测所述第二支路的电路,将所述第二支路的电流发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于在所述动力电池组退出工作时,判断所述第一支路的电流绝对值和第二支路的电流绝对值均小于第一预定电流值时,控制第一支路上的开关和第二支路上的开关均断开。
4.根据权利要求1所述的动力电池组的控制***,其特征在于,还包括:电流传感器;
每个支路上设置一个所述电流传感器;
所述电流传感器,用于检测支路的电流,并将检测的电流发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于当所述N大于或等于3时,在所述动力电池组退出工作时且支路上电流的绝对值均小于第二预定电流值时,按照支路上电流的绝对值从小到大的顺序依次断开对应支路上的开关。
5.根据权利要求3或4所述的动力电池组的控制***,其特征在于,所述电池管理控制器,还用于判断支路的电流超过预定电流值时,控制对应支路上的开关断开。
6.根据权利要求1所述的动力电池组的控制***,其特征在于,还包括:微处理器;
每个所述电池组对应一个所述微处理器;
所述微处理器,用于将自身的ID以及对应的电压检测电路检测的电压转发给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,用于根据所述ID以及收到的电压获得对应支路上的电压,所述ID与支路存在一一对应关系。
7.根据权利要求6所述的动力电池组的控制***,其特征在于,还包括:电压隔离单元;
所述电压隔离单元连接在所述电压检测电路和所述微处理器之间,用于将所述电压检测电路检测的电压进行隔离后发送给所述微处理器。
8.根据权利要求6所述的动力电池组的控制***,其特征在于,所述微处理器,还用于通过所述电压检测电路获得所述电池组中每节电池的电压,将所述每节电池的电压发送给所述电池管理控制器;
所述电池管理控制器,还用于当判断单节电池的电压过压或欠压时,控制该单节电池所在支路上的开关断开。
9.根据权利要求1所述的动力电池组的控制***,其特征在于,还包括:、放电开关、预充开关和限流电阻;
所述预充开关和限流电阻串联后与所述放电开关并联;
并联在一起的N个支路与所述放电开关串联;
所述电池管理控制器,用于在控制所述动力电池组进行放电时,先闭合所述预充开关;待负载上的电压达到所述动力电池组的总电压的预定比例时闭合所述放电开关。
10.一种电动汽车,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的动力电池组的控制***,还包括:动力电池组;
所述控制***,用于控制动力电池组的充放电。
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