本發(fā)明涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池組管理系統(tǒng)及供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，特別是3g、4g網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，通信基站的負(fù)載數(shù)量增多且呈現(xiàn)多樣性，建設(shè)初期配置的電池組已經(jīng)不能滿足增加的負(fù)載的需求，在這種情況下，需要增配電池組以保證通信基站電源的可靠性供電。但這也就難免會(huì)出現(xiàn)電池組存在差異(例如電池電壓、內(nèi)阻不同)的問(wèn)題。另外，現(xiàn)有技術(shù)中電池組是在直接并聯(lián)后與直流母線連接，通過(guò)直流母線為負(fù)載供電或者通過(guò)直流母線充電，由于電池組的充放電電壓、電阻不同，在電池組進(jìn)行充放電時(shí)，電池組之間可能會(huì)出現(xiàn)壓差進(jìn)而使得電池組之間相互放電，可能會(huì)燒壞電池組，安全性和可靠性低。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電池組管理系統(tǒng)及供電系統(tǒng)，實(shí)用性高，適應(yīng)性強(qiáng)，各個(gè)電池組之間無(wú)需直接并聯(lián)，不管電池組之間存不存在壓差，均不存在電池組之間相互放電的情況，安全性和可靠性高。另外，本申請(qǐng)能夠根據(jù)各個(gè)電池組的差異來(lái)對(duì)各個(gè)電池組的充電電壓和充放電電流進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，在保證各個(gè)電池組性能穩(wěn)定的前提下使得各個(gè)電池組得到最大化的利用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電池組管理系統(tǒng)，應(yīng)用于供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括n個(gè)電池組，n為正整數(shù)，所述電池組管理系統(tǒng)包括n個(gè)與n個(gè)所述電池組一一對(duì)應(yīng)的電池組管理子系統(tǒng)，其中，每個(gè)電池組管理子系統(tǒng)包括：

用于對(duì)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置的電池管理單元bmu模塊；

控制端與所述bmu模塊連接、第一端與與其對(duì)應(yīng)的電池組連接、第二端與直流母線連接的充放電模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)充放電電壓和所述預(yù)設(shè)充放電電流對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述充放電模塊包括：

微控制單元mcu和與所述mcu連接的充放電執(zhí)行模塊，所述mcu用于根據(jù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流并通過(guò)所述充放電執(zhí)行模塊對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述充放電執(zhí)行模塊包括第一pmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第二pmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第三pmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第四pmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第五pmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第六pmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第七pmos及其驅(qū)動(dòng)電路、電感、穩(wěn)壓電容和二極管，且各個(gè)pmos管均包括寄生二極管，其中：

所述mcu分別通過(guò)各個(gè)pmos管的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)與各個(gè)pmos管的柵極連接，所述第一pmos的漏極與所述第七pmos的漏極連接，所述第七pmos的源極分別與所述直流母線的正母線、所述穩(wěn)壓電容的正端及所述第六pmos的源極連接，所述第六pmos的漏極與所述第五pmos的漏極連接，所述第五pmos的源極分別與所述第二pmos的漏極及所述電感的第一端連接，所述電感的第二端分別與所述第一pmos的源極、所述第四pmos的源極及所述二極管的陰極連接，所述第四pmos的漏極與所述第三pmos的漏極連接，所述第三pmos的源極分別與所述第二pmos的源極及對(duì)應(yīng)的電池組的正極連接，所述二極管的陽(yáng)極分別與所述電池組的負(fù)極、所述直流母線的負(fù)母線及所述穩(wěn)壓電容的負(fù)端連接。

優(yōu)選地，所述充放電執(zhí)行模塊包括第一nmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第二nmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第三nmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第四nmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第五nmos及其驅(qū)動(dòng)電路、第六nmos及其驅(qū)動(dòng)電路、電感、穩(wěn)壓電容和二極管，且各個(gè)nmos管均包括寄生二極管，其中：

所述mcu分別通過(guò)各個(gè)nmos管的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)與各個(gè)nmos關(guān)的柵極連接，所述第一nmos的源極分別與對(duì)應(yīng)的電池組的負(fù)極及所述第三nmos的源極連接，所述第一nmos的漏極分別與所述電感的第一端及所述第二nmos的漏極連接，所述第二nmos的源極分別與所述第六nmos的源極、所述穩(wěn)壓電容的第一端及所述直流母線的負(fù)母線連接，所述第三nmos的漏極與所述第四nmos的漏極連接，所述第四nmos的源極分別與所述電感的第二端、所述第五nmos的源極及所述二極管的陽(yáng)極連接，所述第五nmos的漏極與所述第六nmos的漏極連接，所述二極管的陰極分別與對(duì)應(yīng)的電池組的正極及所述直流母線的正母線連接。

優(yōu)選地，所述bmu模塊包括：

處理模塊及分別與所述處理模塊連接的參數(shù)設(shè)置模塊和通信模塊，所述參數(shù)設(shè)置模塊用于通過(guò)所述處理模塊對(duì)各個(gè)所述電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置，所述處理模塊用于通過(guò)所述通信模塊將重新設(shè)置后的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流發(fā)送至對(duì)應(yīng)的mcu。

優(yōu)選地，所述bmu模塊還包括：

用于檢測(cè)各個(gè)所述電池組的總電壓的電池組總電壓檢測(cè)電路；

用于檢測(cè)各個(gè)所述電池組的充放電電流的電流檢測(cè)電路；

所述處理模塊還分別與所述電池組總電壓檢測(cè)電路及所述電流檢測(cè)電路連接，用于根據(jù)所述電池組的總電壓及該電池組的充放電電流、利用安時(shí)積分法及電池標(biāo)定法計(jì)算所述電池組的荷電狀態(tài)soc值，還用于檢測(cè)所述電池組中各電池單體的電壓并根據(jù)所述電壓對(duì)所述電池單體進(jìn)行電壓均衡；

與所述處理模塊連接、用于對(duì)所述預(yù)設(shè)充放電電壓、所述預(yù)設(shè)充放電電流、各個(gè)電池組的充放電電流、總電壓及soc值進(jìn)行顯示的顯示模塊。

優(yōu)選地，所述bmu模塊還用于當(dāng)檢測(cè)到電池組欠壓時(shí)，控制相應(yīng)電池組的充放電模塊斷開。

優(yōu)選地，所述充放電模塊還包括：

用于檢測(cè)與所述充放電模塊對(duì)應(yīng)的電池組的電壓的電池組電壓檢測(cè)電路；

用于檢測(cè)與所述充放電模塊對(duì)應(yīng)的電池組的充放電電流的電流檢測(cè)電路；

用于檢測(cè)所述直流母線的電壓的直流母線電壓檢測(cè)電路；

所述mcu還分別與所述電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路連接及所述直流母線電壓檢測(cè)電路連接，用于將所述電池組的電壓、所述電池組的充放電電流及所述直流母線的電壓發(fā)送至所述處理模塊；

所述顯示模塊還用于通過(guò)所述處理模塊接收所述電池組的電壓、所述電池組的充放電電流及所述直流母線的電壓并顯示。

優(yōu)選地，所述電池組管理系統(tǒng)還包括：

與各個(gè)所述bmu模塊連接、用于通過(guò)各個(gè)所述bmu模塊中的處理模塊對(duì)各個(gè)所述電池組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還用于通過(guò)各個(gè)所述bmu模塊中的處理模塊對(duì)各個(gè)所述電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流設(shè)置的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊；

與各個(gè)所述bmu模塊連接、用于通過(guò)各個(gè)所述bmu模塊對(duì)各個(gè)所述電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置的上位機(jī)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種供電系統(tǒng)，包括n個(gè)電池組，n為正整數(shù)，還包括如上述所述的電池組管理系統(tǒng)。

本發(fā)明提供了一種電池組管理系統(tǒng)，應(yīng)用于供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)包括n個(gè)電池組，n為正整數(shù)，電池組管理系統(tǒng)包括n個(gè)與n個(gè)電池組一一對(duì)應(yīng)的電池組管理子系統(tǒng)，其中，每個(gè)電池組管理子系統(tǒng)包括用于對(duì)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置的電池管理單元bmu模塊；控制端與bmu模塊連接、第一端與與其對(duì)應(yīng)的電池組連接、第二端與直流母線連接的充放電模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制。

可見，本申請(qǐng)中，可以通過(guò)bmu模塊來(lái)對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置，以便該電池組的充放電模塊根據(jù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制，方便用戶根據(jù)實(shí)際情況來(lái)更改電池組的充放電參數(shù)，實(shí)用性高，適應(yīng)性強(qiáng)。另外，各個(gè)電池組通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的充放電模塊連接至直流母線，充放電模塊能夠控制與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電，各個(gè)電池組之間無(wú)需直接并聯(lián)，不管電池組之間存不存在壓差，均不存在電池組之間相互放電的情況，安全性和可靠性高。另外，本申請(qǐng)能夠根據(jù)各個(gè)電池組的差異來(lái)對(duì)各個(gè)電池組的充電電壓和充放電電流進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，在保證各個(gè)電池組性能穩(wěn)定的前提下使得各個(gè)電池組得到最大化的利用。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N供電系統(tǒng)具有同樣的有益效果。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種充放電合路器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種充放電執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的另一種充放電執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種電池組管理系統(tǒng)及供電系統(tǒng)，實(shí)用性高，適應(yīng)性強(qiáng)，各個(gè)電池組之間無(wú)需直接并聯(lián)，不管電池組之間存不存在壓差，均不存在電池組之間相互放電的情況，安全性和可靠性高。另外，本申請(qǐng)能夠根據(jù)各個(gè)電池組的差異來(lái)對(duì)各個(gè)電池組的充電電壓和充放電電流進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，在保證各個(gè)電池組性能穩(wěn)定的前提下使得各個(gè)電池組得到最大化的利用。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明提供的一種電池組管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)應(yīng)用于供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)包括n個(gè)電池組，n為正整數(shù)，電池組管理系統(tǒng)包括n個(gè)與n個(gè)電池組一一對(duì)應(yīng)的電池組管理子系統(tǒng)，其中，每個(gè)電池組管理子系統(tǒng)包括：

用于對(duì)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置的電池管理單元bmu模塊1；

控制端與bmu模塊1連接、第一端與與其對(duì)應(yīng)的電池組連接、第二端與直流母線連接的充放電模塊2，用于根據(jù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制。

具體地，本申請(qǐng)?jiān)诿總€(gè)電池組與直流母線之間均設(shè)置了一個(gè)充放電模塊2，充放電模塊2可視為兩端口網(wǎng)絡(luò)，一端直接通過(guò)導(dǎo)線掛在直流母線上，另一端通過(guò)導(dǎo)線接到電池組的正負(fù)極上，充放電模塊2用來(lái)對(duì)電池組的充放電進(jìn)行控制。這里的充放電控制包括充放電是否進(jìn)行以及當(dāng)進(jìn)行充放電時(shí)，充放電的電壓和電流的大小。

另外，通常情況下，充放電模塊2中會(huì)內(nèi)置有一個(gè)初始的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流，但在實(shí)際應(yīng)用中，隨著電池組的使用時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)或者外界工作環(huán)境的變化，其性能也會(huì)發(fā)生變化，為了使得電池組能夠處于最優(yōu)工作狀態(tài)，本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姵亟M管理系統(tǒng)還包括bmu(batterymanagementunit，電池管理單元)，一方面，用戶可以通過(guò)其根據(jù)實(shí)際需要對(duì)充放電模塊2的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置或者修改；另一方面，現(xiàn)有的電池組管理系統(tǒng)中通常均已設(shè)置有bmu，本申請(qǐng)可以直接利用現(xiàn)有bmu來(lái)進(jìn)行充放電模塊2的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流的設(shè)置，降低了成本，減小了電池組管理系統(tǒng)的體積；另外，bmu還具有電壓電流自均衡的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的管理。

這樣，首先不需要各個(gè)電池組像現(xiàn)有技術(shù)中一樣并聯(lián)連接，也就間接地避免了由于并聯(lián)的電池組之間出現(xiàn)壓差而出現(xiàn)環(huán)流的情況的發(fā)生。另外，面對(duì)不同類型的電池組之間或者同種類型電池組使用時(shí)間不同而造成電池組之間的差異時(shí)，本申請(qǐng)也能通過(guò)充放電模塊2對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電電流和充放電電壓進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置，在保證各個(gè)電池組性能穩(wěn)定的前提下使得各個(gè)電池組得到最大化的利用，提高了供電系統(tǒng)的效率。

另外，這里的電池組可以為鉛酸電池組或鋰電池組。

具體地，當(dāng)電池組標(biāo)稱電壓為48v時(shí)，可以是4節(jié)單體鉛酸電池串聯(lián)或16節(jié)(或15節(jié))單體鋰電池串聯(lián)；電池組的正極和負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線和與其對(duì)應(yīng)的bmu模塊1連接。單體電池電壓檢測(cè)及均衡的接線方式有單線制接法和雙線制接法：所謂單線制接法，即相鄰的兩節(jié)單體電池共用一根檢測(cè)線，例如16串的鋰電池組，所需檢測(cè)線共有17根；所謂雙線制接法，即每個(gè)單體電池用兩根檢測(cè)線，不存在共用的檢測(cè)線，例如16串的鋰電池組，所需檢測(cè)線共有32根。為布線方便考慮，本申請(qǐng)可以采用的是單線制接法。當(dāng)然，這里的電池組亦可以采用雙線制接法。

本發(fā)明提供了一種電池組管理系統(tǒng)，應(yīng)用于供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)包括n個(gè)電池組，n為正整數(shù)，電池組管理系統(tǒng)包括n個(gè)與n個(gè)電池組一一對(duì)應(yīng)的電池組管理子系統(tǒng)，其中，每個(gè)電池組管理子系統(tǒng)包括用于對(duì)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置的電池管理單元bmu模塊；控制端與bmu模塊連接、第一端與與其對(duì)應(yīng)的電池組連接、第二端與直流母線連接的充放電模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制。

可見，本申請(qǐng)中，可以通過(guò)bmu模塊來(lái)對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置，以便該電池組的充放電模塊根據(jù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制，方便用戶根據(jù)實(shí)際情況來(lái)更改電池組的充放電參數(shù)，實(shí)用性高，適應(yīng)性強(qiáng)。另外，各個(gè)電池組通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的充放電模塊連接至直流母線，充放電模塊能夠控制與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電，各個(gè)電池組之間無(wú)需直接并聯(lián)，不管電池組之間存不存在壓差，均不存在電池組之間相互放電的情況，安全性和可靠性高。另外，本申請(qǐng)能夠根據(jù)各個(gè)電池組的差異來(lái)對(duì)各個(gè)電池組的充電電壓和充放電電流進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，在保證各個(gè)電池組性能穩(wěn)定的前提下使得各個(gè)電池組得到最大化的利用。

在上一實(shí)施例的基礎(chǔ)上：

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，充放電模塊2包括：

微控制單元mcu和與mcu連接的充放電執(zhí)行模塊，mcu用于根據(jù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流并通過(guò)充放電執(zhí)行模塊對(duì)與其對(duì)應(yīng)的電池組的充放電進(jìn)行控制。

具體地，mcu中設(shè)置有該電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流，這里的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流可以是出廠時(shí)設(shè)置的，也可以是出廠后根據(jù)實(shí)際需要重置的，本申請(qǐng)?jiān)诖瞬蛔鎏貏e的限定，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。

進(jìn)一步地，充放電模塊2本身是一個(gè)完整的執(zhí)行單元，充放電模塊2采用電流環(huán)內(nèi)環(huán)，電壓環(huán)外環(huán)的工作方式，內(nèi)置預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流，當(dāng)mcu沒有接收到bmu發(fā)送的新的設(shè)定參數(shù)時(shí)，mcu以內(nèi)置預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流為準(zhǔn)，自動(dòng)進(jìn)行充放電控制。

另外，本申請(qǐng)中的mcu可以采用stm32芯片，當(dāng)然，還可以采用其他類型的芯片，本發(fā)明在此不做特別的限定。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，充放電執(zhí)行模塊包括第一pmosq11及其驅(qū)動(dòng)電路、第二pmosq12及其驅(qū)動(dòng)電路、第三pmosq13及其驅(qū)動(dòng)電路、第四pmosq14及其驅(qū)動(dòng)電路、第五pmosq15及其驅(qū)動(dòng)電路、第六pmosq16及其驅(qū)動(dòng)電路、第七pmosq17及其驅(qū)動(dòng)電路、電感、穩(wěn)壓電容和二極管d11，且各個(gè)pmos管均包括寄生二極管，其中：

mcu分別通過(guò)各個(gè)pmos管的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)與各個(gè)pmos管的柵極連接，第一pmosq11的漏極與第七pmosq17的漏極連接，第七pmosq17的源極分別與直流母線的正母線、穩(wěn)壓電容的正端及第六pmosq16的源極連接，第六pmosq16的漏極與第五pmosq15的漏極連接，第五pmosq15的源極分別與第二pmosq12的漏極及電感的第一端連接，電感的第二端分別與第一pmosq11的源極、第四pmosq14的源極及二極管d11的陰極連接，第四pmosq14的漏極與第三pmosq13的漏極連接，第三pmosq13的源極分別與第二pmosq12的源極及對(duì)應(yīng)的電池組的正極連接，二極管d11的陽(yáng)極分別與電池組的負(fù)極、直流母線的負(fù)母線及穩(wěn)壓電容的負(fù)端連接。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為本發(fā)明提供的一種充放電執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體地，充放電執(zhí)行模塊包括充電buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和放電buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，mcu通過(guò)控制相應(yīng)的mos管來(lái)實(shí)現(xiàn)直流母線對(duì)電池組充電時(shí)或者電池組對(duì)直流母線放電時(shí)的充放電電流及電壓的控制。

直流母線對(duì)電池組充電階段，采用buck降壓充電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：第三pmosq13、第四pmosq14、第五pmosq15、第六pmosq16處于關(guān)斷狀態(tài)，第二pmosq12處于導(dǎo)通狀態(tài)，mcu輸出pwm信號(hào)控制第一pmosq11管和第七pmosq17的通斷。第一pmosq11和第七pmosq17同時(shí)導(dǎo)通階段，電流由直流母線—第七pmosq17—第一pmosq11—電感—第二pmosq12—電池組—直流母線，電感儲(chǔ)存能量；第一pmosq11和第七pmosq17同時(shí)關(guān)斷階段，電流由電感—第二pmosq12—電池組—二極管d11—電感，電感釋放能量。mcu通過(guò)控制pwm信號(hào)的占空比，來(lái)調(diào)節(jié)充電電流值的大小。

電池組對(duì)直流母線放電階段，采用buck降壓放電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：第一pmosq11、第七pmosq17、第二pmosq12處于關(guān)斷狀態(tài)，第五pmosq15、第六pmosq16處于導(dǎo)通狀態(tài)，mcu輸出pwm信號(hào)控制第三pmosq13、第四pmosq14的通斷。第三pmosq13、第四pmosq14處于導(dǎo)通狀態(tài)，電流由電池組—第三pmosq13—第四pmosq14—電感l(wèi)—第五pmosq15—第六pmosq16—直流母線—電池組，電感儲(chǔ)存能量；第三pmosq13、第四pmosq14處于關(guān)斷狀態(tài)，電流由電感—第五pmosq15—第六pmosq16—直流母線—二極管d11—電感，電感釋放能量。mcu通過(guò)控制pwm信號(hào)的占空比，來(lái)調(diào)節(jié)充電電流值的大小。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，充放電執(zhí)行模塊包括第一nmosq21及其驅(qū)動(dòng)電路、第二nmosq22及其驅(qū)動(dòng)電路、第三nmosq23及其驅(qū)動(dòng)電路、第四nmosq24及其驅(qū)動(dòng)電路、第五nmosq25及其驅(qū)動(dòng)電路、第六nmosq26及其驅(qū)動(dòng)電路、電感、穩(wěn)壓電容和二極管d21，且各個(gè)nmos管均包括寄生二極管，其中：

mcu分別通過(guò)各個(gè)nmos管的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)與各個(gè)nmos關(guān)的柵極連接，第一nmosq21的源極分別與對(duì)應(yīng)的電池組的負(fù)極及第三nmosq23的源極連接，第一nmosq21的漏極分別與電感的第一端及第二nmosq22的漏極連接，第二nmosq22的源極分別與第六nmosq26的源極、穩(wěn)壓電容的第一端及直流母線的負(fù)母線連接，第三nmosq23的漏極與第四nmosq24的漏極連接，第四nmosq24的源極分別與電感的第二端、第五nmosq25的源極及二極管d21的陽(yáng)極連接，第五nmosq25的漏極與第六nmosq26的漏極連接，二極管d21的陰極分別與對(duì)應(yīng)的電池組的正極及直流母線的正母線連接。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為本發(fā)明提供的另一種充放電執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中的充放電執(zhí)行模塊的工作原理與上述實(shí)施例中的充放電執(zhí)行模塊的工作原理相同，只是一個(gè)是將充放電執(zhí)行模塊設(shè)置在電池與直流母線之間的正極線上，一個(gè)將充放電執(zhí)行模塊設(shè)置在電池與直流母線之間的負(fù)極線上，具有如上述實(shí)施例相同的有益效果。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，bmu模塊1包括：

處理模塊及分別與處理模塊連接的參數(shù)設(shè)置模塊和通信模塊，參數(shù)設(shè)置模塊用于通過(guò)處理模塊對(duì)各個(gè)電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置，處理模塊用于通過(guò)通信模塊將重新設(shè)置后的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流發(fā)送至對(duì)應(yīng)的mcu。

通常情況下，充放電模塊2的mcu中會(huì)內(nèi)置有一個(gè)初始的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流，但在實(shí)際應(yīng)用中，隨著電池組的使用時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)或者外界工作環(huán)境的變化，其性能也會(huì)發(fā)生變化，為了使得電池組能夠處于最優(yōu)工作狀態(tài)，用戶通過(guò)本申請(qǐng)中的bmu模塊1根據(jù)實(shí)際需要對(duì)充放電模塊2的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置或者修改。

另外，這里的通信模塊可以為rs485通信模塊，也就可以為其他類型的通信模塊，本發(fā)明在此不做特別的限定，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。

另外，這里的參數(shù)設(shè)置模塊可以為按鍵控制電路，用戶可以通過(guò)按鍵來(lái)繼續(xù)預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流的設(shè)置。當(dāng)然，這里的參數(shù)設(shè)置模塊還可以為其他類型的參數(shù)設(shè)置模塊，例如觸摸屏，本發(fā)明在此不做特別的限定。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，bmu模塊1還包括：

用于檢測(cè)各個(gè)電池組的總電壓的電池組總電壓檢測(cè)電路；

用于檢測(cè)各個(gè)電池組的充放電電流的電流檢測(cè)電路；

處理模塊還分別與電池組總電壓檢測(cè)電路及電流檢測(cè)電路連接，用于根據(jù)電池組的總電壓及該電池組的充放電電流、利用安時(shí)積分法及電池標(biāo)定法計(jì)算電池組的荷電狀態(tài)soc值，還用于檢測(cè)電池組中各電池單體的電壓并根據(jù)電壓對(duì)所述電池單體進(jìn)行電壓均衡；

與處理模塊連接、用于對(duì)預(yù)設(shè)充放電電壓、預(yù)設(shè)充放電電流、各個(gè)電池組的充放電電流、總電壓及soc值進(jìn)行顯示的顯示模塊。

具體地，bmu模塊1還對(duì)電池組的總電壓、充放電電流進(jìn)行采集，并根據(jù)電池組的總電壓及該電池組的充放電電流計(jì)算電池組的荷電狀態(tài)soc值，還將預(yù)設(shè)充放電電壓、預(yù)設(shè)充放電電流、各個(gè)電池組的充放電電流、總電壓及soc值在顯示模塊上進(jìn)行顯示，以便用戶及時(shí)了解上述參數(shù)，便于調(diào)整預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，bmu模塊1還用于當(dāng)檢測(cè)到電池組欠壓時(shí)，控制相應(yīng)電池組的充放電模塊2斷開。

為了避免電池組欠壓時(shí)仍在使用的情況發(fā)生，bmu模塊1會(huì)在電池組欠壓時(shí)，控制相應(yīng)電池組的充放電模塊2斷開，提高了電池組的使用壽命。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，充放電模塊2還包括：

用于檢測(cè)與充放電模塊2對(duì)應(yīng)的電池組的電壓的電池組電壓檢測(cè)電路；

用于檢測(cè)與充放電模塊2對(duì)應(yīng)的電池組的充放電電流的電流檢測(cè)電路；

用于檢測(cè)直流母線的電壓的直流母線電壓檢測(cè)電路；

mcu還分別與電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路連接及直流母線電壓檢測(cè)電路連接，用于將電池組的電壓、電池組的充放電電流及直流母線的電壓發(fā)送至處理模塊；

顯示模塊還用于通過(guò)處理模塊接收電池組的電壓、電池組的充放電電流及直流母線的電壓并顯示。

具體地，充放電模塊2還對(duì)電池組的電壓、充放電電流及直流母線的電壓進(jìn)行采集，并在顯示模塊上進(jìn)行顯示，以便用戶及時(shí)了解電池組的充放電電壓及電流，便于調(diào)整預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流。

另外，充放電模塊2通過(guò)檢測(cè)電池組的總電壓，判斷電池組是否需要充電；通過(guò)檢測(cè)直流母線上的電壓，判斷是否需要電池組放電；通過(guò)第一檢流電阻及其電流檢測(cè)電路來(lái)檢測(cè)充放電回路的電流大小，充放電電流的大小通過(guò)控制mos管的pwm驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比來(lái)調(diào)節(jié)。

在一種實(shí)際應(yīng)用中，市電掉電是電池組放電的必要條件，但如果直接檢測(cè)市電，增加了走線難度，本申請(qǐng)通過(guò)判斷直流母線電壓值是否低于53.5v來(lái)間接檢測(cè)市電是否存在。

以圖2為例，具體地，系統(tǒng)由直流母排對(duì)電池組的充電狀態(tài)切換至電池組對(duì)直流母線放電狀態(tài)：系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)直流母線的電壓值，判斷系統(tǒng)的工作狀態(tài)(正常情況下直流母線電壓為53.5v，低于此值即為放電狀態(tài))，若需要放電，系統(tǒng)將第三pmosq13、第四pmosq14、第五pmosq15、第六pmosq16導(dǎo)通，將第一pmosq11、第七pmosq17、第二pmosq12斷開，同時(shí)通過(guò)第二檢流電阻檢測(cè)放電回路的電流值，通過(guò)pwm信號(hào)控制第三pmosq13、第四pmosq14的通斷，利用buck降壓放電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流母線的放電，通過(guò)控制第三pmosq13、第四pmosq14的pwm信號(hào)占空比，實(shí)現(xiàn)放電電流在0-50a之間的任意設(shè)置。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施例，電池組管理系統(tǒng)還包括：

與各個(gè)bmu模塊連接、用于通過(guò)各個(gè)bmu模塊中的處理模塊對(duì)各個(gè)電池組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還用于通過(guò)各個(gè)bmu模塊中的處理模塊對(duì)各個(gè)電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流設(shè)置的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊；

與各個(gè)bmu模塊1連接、用于通過(guò)各個(gè)bmu模塊1對(duì)各個(gè)電池組的預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流進(jìn)行設(shè)置的上位機(jī)。

為了方便用戶對(duì)電池管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，本申請(qǐng)還包括遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊和上位機(jī)，具體地，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊具有g(shù)prs通信功能，可利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；還具有后臺(tái)監(jiān)控功能，可利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)(例如預(yù)設(shè)充放電電壓和預(yù)設(shè)充放電電流)交互。另外，上位機(jī)也具有后臺(tái)監(jiān)控和數(shù)據(jù)交互的功能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種供電系統(tǒng)，包括n個(gè)電池組，n為正整數(shù)，還包括如上述的電池組管理系統(tǒng)。

對(duì)于本發(fā)明提供的供電系統(tǒng)的介紹請(qǐng)參照上述實(shí)施例，本發(fā)明在此不再贅述。

需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。