一种大容量储能电池管理系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112003340A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号202010763902.6(22)申请日2020.08.01(71)申请人海志电源技术（赣州）有限公司地址341600江西省赣州市信丰县信丰大唐工业园(72)发明人陈启强刘兴盛刘仁川(74)专利代理机构广东有知猫知识产权代理有限公司44681代理人朱亲林(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)H01M10/42(2006.01)H01M10/44(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种大容量储能电池管理系统及方法(57)摘要本发明公开了一种大容量储能电池管理系统及方法，包括单体电池电压检测与处理模块、主控制器、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路和放电控制电路；本发明通过实时采集单体电池电压、充放电电流、电池的温度、通过判断电池的温度、电流和电压状态估算电池当前电量，对电池进行充放电保护，避免出现过充、过放的现象，并在应用中均衡各电池电量；另外，在采集电压时对单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值，实现在传输的过程中自动对单体电池的电压和温度进行比较，提高管理效率，进而提高大容量储能电池的使用寿命。CN112003340ACN112003340A权利要求书1/2页1.一种大容量储能电池管理系统，其特征在于，包括：单体电池电压检测与处理模块、主控制器、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路和放电控制电路；单体电池电压检测与处理模块实时采集每个单体电池电压，对单体电池的电压进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值，将采集到的电压信号输出到主控制器，实现在传输的过程中自动对单体电池的电压和温度进行比较；电流检测电路分别检测电池的充电电流和放电电流，将电流信号转换为电压信号，再进行AD转换，将AD转换后的信号输出到主控制器对电池当前电量进行估算；温度检测电路检测电池的温度，将采集到的信号输出到主控制器；充电控制电路接收主控制器输出的信号，当微处理检测到电池处于放电状态时，充电控制电路导通；放电控制电路接收主控制器输出的信号，当电池电量低于设定值时或当负载发生短路或过流时，放电控制电路断开；主控制器，用于接收单体电池电压检测与处理模块、电流检测电路、温度检测电路输出的信号，对电池当前电量进行估算，接收单体电池电压检测与处理模块输出的信号，进行处理后分别输出信号到单体电池电压检测与处理模块、充电控制电路和放电控制电路。2.根据权利要求1所述的大容量储能电池管理系统，其特征在于：还包括短路保护电路，所述电流检测电路的输出端连接短路保护电路的输入端，短路保护电路的输出端连接到主控制器，所述短路保护电路用于接收电流检测电路输出的电压信号，与参考电压进行比较，并将比较结果输出到主控制器。3.根据权利要求1所述的大容量储能电池管理系统，其特征在于：所述短路保护电路包括比较器；比较器将电流检测电路输出的电压信号与参考电压进行比较，以快速识别是否有短路现象发生；并将比较结果输出到主控制。4.根据权利要求1所述的大容量储能电池管理系统，其特征在于：还包括通过CAN总线与主控制器连接的显示屏，所述显示屏用于显示电压、电流信息。5.根据权利要求3所述的大容量储能电池管理系统，其特征在于：所述显示屏为触摸显示屏。6.一种如权利要求2所述的大容量储能电池管理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、单体电池电压检测与处理模块实时采集每个单体电池电压，对单体电池的电压进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值，将采集到的电压信号输出到主控制器，实现在传输的过程中自动对单体电池的电压和温度进行比较；S2、电流检测电路分别检测电池的充电电流和放电电流，将电流信号转换为电压信号，再进行AD转换，将AD转换后的信号输出到主控制器进行SOC估算；同时将放电电流信号转换为电压信号后输出到短路保护电路；S3、短路保护电路接收电流检测电路输出的电压信号，与参考电压进行比较，以快速识别是否有短路现象发生，并将比较结果输出到主控制器；如果发生短路故障，则触发主控制器的中断响应，快速断开充电控制电路和放电控制电路；S4、主控制器接收电流检测电路输出的信号，同时接收主控制器输出的电池信息，对电池当前电量进行估算，当前电池电量估算采用安时积分法，并在电池充放电过程中，结合温度检测电路检测电池的温度和电池实际特性曲线，实时的更新电池在当前状态下可充放总2CN112003340A权利要求书2/2页电量；当电池达到满充时，且电池电量为100％，根据当前温度和电流对电池可充放电量进行修正；如果电池达到满充时，且电池电量为大于100％或者小于100％时，则需要将总电量增加1％或者减少1％后