一種電池管理控制器的製造方法

2023-06-02 21:08:26 1

一種電池管理控制器的製造方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種電池管理控制器，包括：用於採集電池組中的各單體電池的電壓的採集晶片；與所述採集晶片相連的，用於根據採集到的各單體電池的電壓分析得到各單體電池中電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的電壓電池的處理晶片；與所述處理晶片相連的，用於為所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池分別設置截止電壓的設置晶片；與所述設置晶片相連的，用於根據所述截止電壓對所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池進行充放電管理的均衡控制晶片。採用本實用新型，具有可控制電池組中的單體電池的電壓，更好地保障了電池的性能，延長了電池的壽命的優點。
【專利說明】—種電池管理控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子【技術領域】，尤其涉及一種電池管理控制器。
【背景技術】
[0002]能源與環境是當今世界的兩大主題，石油資源日益缺乏，環境汙染日益嚴重，發展新能源刻不容緩。汽車作為人們日常交通工具，是消耗能源、汙染環境的一大主要因素，在石油資源枯竭和環境汙染嚴重的雙重壓力下，發展新能源汽車已經成為國際社會的共識。新能源汽車產業的重點是發展插電式混合動力汽車、純電動汽車等電動汽車。電動汽車以低功耗、零汙染的特點，備受關注。
[0003]動力電池作為電動汽車的唯一動力來源，是電池的關鍵技術之一，電池的性能直接影響到電動汽車的續航裡程。電池的性能和電池的使用壽命直接關係到電動汽車的成本和性能,而電池一致性又是電池性能的重要決定因素之一,故此對電池充放電的管理控制，提高電池一致性成為提高電池汽車質量的重要技術之一。
[0004]現有技術中的動力電池在給放電或者充電的過程中，都是直接充電或者放電，且在充放電的過程中容易出現充電電壓不一致或者放電電壓不一致的情況，使得電池組在工作的過程中，有的單體電池電量過高,有的單體電池電量過低,現有技術在電池充放電時，沒有對單體電池的電壓進行管理，容易使得電池過充電或者過放電，使得電池電壓不一致。然而電池電壓不一致，包括電池過充電或者過放電，都有可能使得電池失水或者發熱、降低電池的性能，縮短電池的壽命。
實用新型內容
[0005]本實用新型實施例提供一種電池管理控制器，可根據電池組中各單體電池的電壓判斷電壓值最大的單體電池和電壓值最小的單體電壓，並對其進行充放電管理，可控制電池組中的單體電池的電壓,更好地保障了電池的性能,延長了電池的壽命。
[0006]本實用新型實施例提供了一種電池管理控制器，包括:
[0007]用於採集電池組中的各單體電池的電壓的採集晶片；
[0008]與所述採集晶片相連的，用於根據採集到的各單體電池的電壓分析得到各單體電池中電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的電壓電池的處理晶片；
[0009]與所述處理晶片相連的，用於為所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池分別設置截止電壓的設置晶片；
[0010]與所述設置晶片相連的，用於根據所述截止電壓對所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池進行充放電管理的均衡控制晶片，所述均衡控制晶片包括:用於根據所述最高截止電壓對所述電壓值最大的單體電池進行放電管理的放電控制模塊，和/或用於根據所述最低截止電壓對所述電壓值最小的單體電池進行充電管理的充電控制模塊。
[0011]其中，所述設置晶片，包括:[0012]用於根據所述電壓值最大的單體電池的電壓設定對所述單體電池進行放電管理的最高截止電壓的最高電壓設置模塊；
[0013]用於根據所述電壓值最小的單體電池的電壓設定對所述單體電池進行充電管理的最低截止電壓的最低電壓設置模塊。
[0014]其中，所述處理晶片，包括:
[0015]用於根據採集到的各單體電池的電壓分析得到各單體電池中電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的電壓電池的第一處理模塊；
[0016]用於根據採集到的所述各單體電池的電壓計算所述電池組的總電壓的第二處理模塊；
[0017]與所述第二處理模塊相連的，用於根據預設的放電截止電壓，判斷所述電池組的總電壓是否低於所述放電截止電壓，若判斷結果為是，則使所述電池組停止放電的第三處理模塊。
[0018]其中，所述電池，包括:混合動力汽車電池、純電動汽車電池、電動修剪機電池、不間斷電源UPS中至少一種。
[0019]本實用新型實施例通過採集晶片來採集電池組中各單體電池的電壓，通過處理晶片來處理得到電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池，並通過設置晶片設置相應的截止電壓，由均衡控制晶片根據設置的截止電壓對電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池進行充放電管理。本實用新型實施例通過對電池的充放電管理，可控制電池組中的單體電池的電壓，更好地保障了電池的性能，延長了電池的壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本實用新型實施例提供的電池管理控制器的實施例結構示意圖；
[0022]圖2是本實用信息實施例提供的電池管理控制器的實施例結構示意圖中的處理晶片的結構示意圖；
[0023]圖3是本實用信息實施例提供的電池管理控制器的實施例結構示意圖中的設置晶片的結構示意圖；
[0024]圖4是本實用信息實施例提供的電池管理控制器的實施例結構示意圖中的均衡控制晶片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0026]參見圖1，為本實用新型實施例提供的電池管理控制器的實施例結構示意圖。本實施例描述的電池管理控制器，包括:採集晶片10、處理晶片20、設置晶片30和均衡控制晶片40。採集晶片10與處理晶片20相連，處理晶片20與設置晶片30相連，設置晶片30與均衡控制晶片40相連。
[0027]採集晶片10採集電池組中的各單體電池的電壓，並將採集到的各單體電池的電壓發送給處理晶片20，處理晶片20則根據採集晶片10採集到的各單體電池的電壓分析得到各單體電池中電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的電壓電池。設置晶片30可根據處理晶片20的判定結果為所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池分別設置截止電壓，均衡晶片40則可根據所設定截止電壓對所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池進行充放電管理。
[0028]其中，如圖2，上述處理晶片20，包括:
[0029]用於根據採集到的各單體電池的電壓分析得到各單體電池中電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的電壓電池的第一處理模塊21。
[0030]用於根據採集到的所述各單體電池的電壓計算所述電池組的總電壓的第二處理模塊22。
[0031]與所述第二處理模塊相連的，用於根據預設的放電截止電壓，判斷所述電池組的總電壓是否低於所述放電截止電壓，若判斷結果為是，則使所述電池組停止放電的第三處理模塊23。
[0032]其中，如圖3，上述設置晶片30，包括:
[0033]用於根據所述電壓值最大的單體電池的電壓設定對所述單體電池進行放電管理的最高截止電壓的最高電壓設置單元31。
[0034]用於根據所述電壓值最小的單體電池的電壓設定對所述單體電池進行充電管理的最低截止電壓的最低電壓設置單元32。
[0035]其中，如圖4，上述均衡控制晶片40，包括:
[0036]用於根據所述最高截止電壓對所述電壓值最大的單體電池進行放電管理的放電控制單元41。
[0037]用於根據所述最低截止電壓對所述電壓值最小的單體電池進行充電管理的充電控制單元42。
[0038]具體實現中，採集晶片10可實時採集電池組中的各路單體電池的電壓，之後其他晶片則可根據採集晶片10採集到的各路單體電池的電壓來管理相應的單體電池的充放電，從而使得電池組充放電時單體電池電壓趨向一致。例如，若電池組中有24節電池，即有24路單體電池，則採集晶片10可實時採集這24路單體電池的電壓，處理晶片20則可根據採集晶片10採集到的單體電池的電壓來處理得到相應的數據。採集晶片10採集到各路單體電池的電壓之後,處理晶片20中的第一處理模塊21則可根據各單體電池的電壓來處理得到單體電池電壓的最大值和/或最小值。處理晶片20根據採集到的各單體電池的電壓處理得到電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池之後，設置晶片30中的最高電壓設置模塊31則可為電壓值最大的單體電池設置對其進行放電管理的最高截止電壓，具體地，可根據該單體電池的電壓，結合其他各單體電池的電壓，為該電池設定其放電的截止電壓，在該單體電池放電的過程中，若檢測到該電池的電壓低於設定的放電的截止電壓，則使該單體電池停止放電。最低電壓設置模塊32則可為電壓值最小的單體電池設置對其進行充電管理的最低截止電壓，即可根據該單體電池的電壓，結合其他各單體電池的電壓，為該電池設定其充電的截止電壓，在為該單體電池進行充電的過程中，若檢測到該電池的電壓高於設定的充電的截止電壓，則停止對其充電。由於電池組中有多路電池，各單體電池的電壓容易出現不一致，當各單體電池中出現電壓值比其他單體電池的電壓值高或者低的單體電池時時，則可根據設定的截止電壓對該電池進行充放電管理，降低電壓值最大的單體電池的電壓或者提高電壓值最小的單體電池的電壓，使其電壓與其他電池的電壓趨於平衡,更好地保持電池組中各單體電池電壓的一致性。
[0039]具體實現中，均衡控制晶片40對單體電池進行充放電管理可通過繼電器等器件來實現，可通過控制與單體電池相連的繼電器的吸合和斷開來導通或者斷開單體電池與電源相連或者消耗電阻相連的通道來實現對單體電池的充電或者放電管理。例如，當採集到各路單體電池的電壓之後，分析得到2路單體電池的電壓值最小，充電控制模塊42則可控制既與2路單體電池相連，又連接著電源端的繼電器吸合，導通單體電池和電源的連接通道，對該單體電池進行充電，直至該單體電池的電壓高於預設的最低截止電壓時，則斷開繼電器，停止對該單體電池充電。若分析得到3路單體電池的電壓值最大，放電控制模塊41則可控制既與3路單體電壓相連，又連接著消耗電阻的繼電器吸合，導通單體電池和消耗電阻的連接通道，通過單體電池放電來為消耗電阻提供能量，直至該單體電池的電壓低於最高截止電壓時，則斷開繼電器，使單體電池結束放電。均衡控制晶片40對電壓值最大的單體電池進行放電管理，對電壓值最小的單體電池進行充電管理之後，採集晶片10則可重新採集該電池組的各單體電池的實時電壓，處理晶片20根據新採集到的各單體電池的實時電壓來處理得到新的電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池之後，均衡控制晶片40則可對新處理得到的電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池進行充放電管理，通過對各單體電池電壓的充放電管理來使得各單體電池的電壓趨向平衡，提高電池電壓一致性。
[0040]具體實現中，採集晶片10通過採集晶片採集各路單體電池的電壓之後，處理晶片20中的第二處理模塊22可根據採集到的各路單體電池的電壓來計算電池組的總電壓，處理晶片20中的第三處理模塊23可根據電池的性能指標等參數設定該電池組的放電截止電壓，當電池組的總電壓低於預設的放電截止電壓時，電池組則停止對外放電。本實施例中描述的電池可包括混合動力汽車電池、純電動汽車電池、電動修剪機電池、UPS(Uninterruptible Power Supply,不間斷電源)等電動設備的電池。
[0041]本實用新型實施例通過採集晶片採集電池組中的各單體電池的電壓，並通過處理晶片根據各單體電池的電壓值情況來判定電壓值最大的單體電壓和/或電壓值最小的單體電壓，通過均衡控制晶片對相應的單體電壓進行充放電管理，使得電池組的各單體電池的電壓趨向平衡，提高了電池電壓的一致性，更好地保障了電池的性能、延長電池的壽命。
[0042]以上所揭露的僅為本實用新型較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種電池管理控制器，其特徵在於，包括: 用於採集電池組中的各單體電池的電壓的採集晶片； 與所述採集晶片相連的，用於根據採集到的各單體電池的電壓分析得到各單體電池中電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的電壓電池的處理晶片； 與所述處理晶片相連的，用於為所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池分別設置截止電壓的設置晶片； 與所述設置晶片相連的，用於根據所述截止電壓對所述電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的單體電池進行充放電管理的均衡控制晶片，所述均衡控制晶片包括:用於根據所述最高截止電壓對所述電壓值最大的單體電池進行放電管理的放電控制模塊，和/或用於根據所述最低截止電壓對所述電壓值最小的單體電池進行充電管理的充電控制模塊。
2.如權利要求1所述的電池管理控制器，其特徵在於，所述設置晶片，包括: 用於根據所述電壓值最大的單體電池的電壓設定對所述單體電池進行放電管理的最高截止電壓的最高電壓設置模塊； 用於根據所述電壓值最小的單體電池的電壓設定對所述單體電池進行充電管理的最低截止電壓的最低電壓設置模塊。
3.如權利要求1所述的電池管理控制器，其特徵在於，所述處理晶片，包括: 用於根據採集到的各單體電池的電壓分析得到各單體電池中電壓值最大的單體電池和/或電壓值最小的電壓電池的第一處理模塊； 用於根據採集到的所述各單體電池的電壓計算所述電池組的總電壓的第二處理模塊； 與所述第二處理模塊相連的，用於根據預設的放電截止電壓，判斷所述電池組的總電壓是否低於所述放電截止電壓，若判斷結果為是，則使所述電池組停止放電的第三處理模塊。
4.如權利要求1-3任意一項所述的電池管理控制器，其特徵在於，所述電池，包括:混合動力汽車電池、純電動汽車電池、電動修剪機電池、不間斷電源UPS中至少一種。
【文檔編號】H02J7/00GK203589748SQ201320310959
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年5月31日 優先權日:2013年5月31日
【發明者】陳廉 申請人:深圳市冠明能源科技有限公司