发明名称 一种串联电池组管理系统
摘要 本发明针对目前电池管理系统存在的问题,提供一种适用于锂离子电池和铅酸电池等作为储能介质的新能源发电、微网发电和智能电网储能系统的串联电池组管理系统,包括标准电池包、PACK保护单元、集中控制单元、CAN总线和上位机,PACK保护单元采集标准电池包中各单体电池的电压和温度信号,并控制各单体电池的均衡信号,同时SOC估算各单体电池的剩余容量,PACK保护单元产生的电压、温度、剩余容量数据通过CAN总线传输到集中控制单元集中处理并通过与集中控制单元通讯连接的上位机显示。本发明实时对储能系统进行监控和保护,克服了常用均衡控制方式的能量损耗和热问题,最大程度地延长电池寿命,充分发挥了电池的储能作用。
申请公布号 CN103208828B 申请公布日期 2015.07.29
申请号 CN201210016483.5 申请日期 2012.01.17
申请人 中国科学院广州能源研究所 发明人 吕杰;冯自平;宋文吉;陈永珍;林仕立;韩颖
分类号 H02J7/00(2006.01)I 主分类号 H02J7/00(2006.01)I
代理机构 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 代理人 莫瑶江
主权项 一种串联电池组管理系统,包括标准电池包,其特征是:还包括PACK保护单元、集中控制单元、CAN总线和上位机,所述PACK保护单元采集标准电池包中各单体电池的电压信号、温度信号,并发出均衡信号,同时完成各单体电池的剩余容量SOC估算,所述PACK保护单元采集的电压信号、温度信号以及估算的剩余容量SOC数据通过CAN总线传输到集中控制单元集中处理并通过与集中控制单元通讯连接的上位机显示;所述PACK保护单元包括剩余容量SOC估算模块、热管理模块、第一微控制器、电压采集模块、温度采集模块和均衡控制模块,其中电压采集模块、温度采集模块、均衡控制模块分别与标准电池包中各单体电池对应电连接,温度采集模块、均衡控制模块还分别与第一微控制器对应电连接,电压采集模块通过SPI总线与第一微控制器通讯连接,第一微控制器则通过CAN隔离收发器、CAN总线与集中控制单元通讯连接;所述均衡控制模块包含补电均衡控制部分和耗散均衡控制部分,其中补电均衡控制部分包括DC‑DC隔离电源模块、补电控制开关和补电电源,DC‑DC隔离电源模块的输入端与补电电源并联,在DC‑DC隔离电源模块的输入端与补电电源之间设置补电控制开关,DC‑DC隔离电源模块的输出端与各单体电池并联;耗散均衡控制部分包括耗散电阻和耗散控制开关,耗散控制开关与耗散电阻串联后,耗散控制开关和耗散电阻的整体与各单体电池并联;均衡控制策略是在充电、静置和放电时,PACK保护单元的第一微控制器将采集到的标准电池包中各单体电池的电压信号与平均电压相比较;所述平均电压=电池组端电压/电池个数;当某单体电池电压低于平均电压0.05V,第一微控制器启动该单体电池的补电均衡电路,打开补电控制开关,使补电电源通过DC‑DC隔离电源模块给该单体电池补电;当某单体电池电压高于平均电压0.05V,PACK保护单元的第一微控制器启动该单体电池的耗散均衡电路,打开耗散控制开关,使该单体电池的部分能量通过耗散电阻释放。
地址 510640 广东省广州市天河区五山能源路2号