一种多个BMS模块并联的电池管理系统转让专利

申请号 : CN202111051707.1

文献号 : CN113746172B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨力平

申请人 : 安徽统凌科技新能源有限公司

摘要 :

本发明公开了一种多个BMS模块并联的电池管理系统,本发明通过获取到用电存量,当任意出现满足一定的情况下时,会产生一级补充信号,此时自动将Lj对应的BMS模块及其相邻的两个BMS模块隔绝,形成单独的并联组,让其进行充放电,达到性能差值小于等于X1时,才停止隔绝,重新融入整体的受众模块;当存在任意的第二种危险情况时,自动启动警报信号,将用电存量低的BMS模块单独隔绝出来,调动后备模块对其进行充电,直到满足条件后才会重新融入;本申请能够提供一种可用的更好的并联BMS模块电池组管理方案,且保证足够的安全性;本发明简单有效,且易于实用。

权利要求 :

1.一种多个BMS模块并联的电池管理系统,其特征在于,包括策略预评单元、处理器、BMS控制组和状态同步单元;

所述策略预评单元用于获取所需的BMS模块数量,将其标记为策略数量,具体获取方式为:

按照用电范围最大值乘以1.2的方式获取到所需的BMS模块数量,此处即为将用电范围的最大值乘以1.2后得到的值,之后除以单个BMS模块的用电存量,得到的数值若存在余数则对该数值取整后加一,否则直接取该数值,此处默认所有的BMS模块的用电存量为充满状态,将该数量标记为策略数量;

所述策略预评单元用于将策略数量返回至处理器,所述处理器接收到策略数量后会自动结合隔断单元、BMS控制组和状态同步单元进行用电随动控制,用电随动控制具体步骤为:

步骤一:获取到对应的策略数量;

步骤二:调用BMS控制组内的调用对应策略数量的BMS模块进行供电,将其余的BMS模块借助隔断单元进行隔断;

步骤三:之后将对应策略数量的BMS模块标记为受众模块;

步骤四:调用一隔断后的BMS模块,将其标记为后备模块;

步骤五:启动受众模块对受众对象进行充电处理,并在充电过程中实时获取到所有受众模块的用电存量,将其标记为Lj,j=1、...、m;此处Lj按照各个BMS模块并联的顺序依次标记,用电存量即为对应的BMS控制组内每个BMS模块所留存的用电量;

步骤六:获取危险范围和预警值;

步骤七:获取到用电存量Lj,当任意出现|Lj‑Lj‑1|≥预警值,j=2、...、m;且未达到危险范围时,产生一级补充信号,此时自动将Lj对应的BMS模块及其相邻的两个BMS模块隔绝,形成单独的并联组,让其进行充放电,达到性能差值小于等于X1时,才停止隔绝,重新融入整体的受众模块;X1值为管理人员预设数值;

当存在任意的|Lj‑Lj‑1|值处于危险范围内时,自动启动警报信号,将用电存量低的BMS模块单独隔绝出来,调动后备模块对其进行充电,直到满足|Lj‑Lj‑1|<预警值‑5*X1;

步骤八:持续进行步骤七的监控。

2.根据权利要求1所述的一种多个BMS模块并联的电池管理系统,其特征在于,步骤六中的危险范围和预警值具体通过下述方式取得:获取到最近的若干次BMS模块相互充放电引起的事故,对电池组造成损毁、引发火灾情况视为事故;

获取到在这些事故中每一次的BMS模块之间的性能差的具体数值,将其标记为性能差值;

对性能差值进行均值求取,将该值标记为标的值,之后获取到性能差值的最小值,将其标记为门槛值;将门槛值乘以预设系数得到预警值,此处预设系数通过多次实验借助反向结果推导得到;预设值为管理人员预设的数值;

将门槛值到标的值的范围标记为危险范围;

得到危险范围和预警值。

3.根据权利要求1所述的一种多个BMS模块并联的电池管理系统,其特征在于,所述处理器还用于将警报信号传输到提醒单元,提醒单元自动通知管理人员异常情况出现。

4.根据权利要求1所述的一种多个BMS模块并联的电池管理系统,其特征在于,还包括BMS控制组,该BMS控制组由多个BMS模块并联组成,其主要控制对应BMS模块的电池构成的电池组;

还包括场景获取单元和预评估单元,场景获取单元用于获取受众对象的用电需求,用电需求具体包括用电场景;场景获取单元用于将用电场景传输到预评估单元,预评估单元根据用电场景进行用电量初测,得到用电范围。

5.根据权利要求4所述的一种多个BMS模块并联的电池管理系统,其特征在于,用电量初测具体方式为:

1):获取到对应相同的用电场景的近四十次用电的用电量;将获取到所有的用电量数据标记为用电记忆数据组Yi,i=1、...、n;

2):之后获取到所有的用电记忆数据组Yi,对其进行均值求取,将得到的均值标记为界限值,将满足条件Yi‑界限值≥0的用电量挑选出来,将其标记为潜在数据组;

3):对潜在数据组进行均值求取,将得到的值标记为测电估值;将潜在数据组内的最大值减去测电估值后乘以二,得到的值标记为允增值;

4):将测电估值到测电估值加上允增值的范围标记为用电范围。

6.根据权利要求4所述的一种多个BMS模块并联的电池管理系统,其特征在于:预评估单元还与处理器通信连接,并将用电范围传输到处理器,处理器接收预评估单元传输的用电范围并将其传输到策略预评单元,策略预评单元与BMS控制组同步,用于获取BMS控制组的用电存量。

7.根据权利要求6所述的一种多个BMS模块并联的电池管理系统,其特征在于,处理器还双向连接有状态同步单元,状态同步单元与BMS控制组双向通信连接,用于实时获取BMS控制组的剩余存量,隔断单元设置在BMS控制组内的若干个并联的BMS模块之间,用于阻断各个BMS模块之间连接关系的同时保证对外输出。

说明书 :

一种多个BMS模块并联的电池管理系统

技术领域

[0001] 本发明属于多BMS并联领域,涉及电池用电管理技术,具体是一种多个BMS模块并联的电池管理系统。

背景技术

[0002] 公开号为CN106532800A的专利公开了一种多个BMS模块并联的电池管理系统的实现方法,步骤包括:S1、将多个BMS模块并联连接,并设置其中任意一个BMS模块为主模块,其
余的BMS模块为子模块;S2、所述子模块将自身模块数据发送给主模块,所述主模块接收各
子模块的数据,并对自身模块数据及子模块的数据进行处理。本发明提供的多个BMS模块并
联的电池管理系统实现方法,在多个BMS模块中设有主模块和子模块,各个BMS模块分工明
确,提高该电池管理系统的使用效率,增加该电池管理系统可靠性。同时,主模块还实时监
控各个BMS模块的数据的采集情况,如有出现数据或信息缺失,则可以立即控制停止各个
BMS模块的工作,提高该电池管理系统的安全性。
[0003] 但是,其针对多个BMS模块之间相互并联时,多个电池组之间相互充放电带来的安全隐患问题并未解决,基于此,现提供一种解决方案。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种多个BMS模块并联的电池管理系统。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0006] 一种多个BMS模块并联的电池管理系统,包括策略预评单元、处理器、BMS控制组和状态同步单元;
[0007] 所述策略预评单元用于将策略数量返回至处理器,所述处理器接收到策略数量后会自动结合隔断单元、BMS控制组和状态同步单元进行用电随动控制,用电随动控制具体步
骤为:
[0008] 步骤一:获取到对应的策略数量;
[0009] 步骤二:调用BMS控制组内的调用对应策略数量的BMS模块进行供电,将其余的BMS模块借助隔断单元进行隔断;
[0010] 步骤三:之后将对应策略数量的BMS模块标记为受众模块;
[0011] 步骤四:调用一隔断后的BMS模块,将其标记为后备模块;
[0012] 步骤五:启动受众模块对受众对象进行充电处理,并在充电过程中实时获取到所有受众模块的用电存量,将其标记为Lj,j=1、...、m;此处Lj按照各个BMS模块并联的顺序
依次标记;
[0013] 步骤六:获取危险范围和预警值;
[0014] 步骤七:获取到用电存量Lj,当任意出现|Lj‑Lj‑1|≥预警值,j=2、...、m;且未达到危险范围时,产生一级补充信号,此时自动将Lj对应的BMS模块及其相邻的两个BMS模块
隔绝,形成单独的并联组,让其进行充放电,达到性能差值小于等于X1时,才停止隔绝,重新
融入整体的受众模块;X1值为管理人员预设数值;
[0015] 当存在任意的|Lj‑Lj‑1|值处于危险范围内时,自动启动警报信号,将用电存量低的BMS模块单独隔绝出来,调动后备模块对其进行充电,直到满足|Lj‑Lj‑1|<预警值‑5*
X1;
[0016] 步骤八:持续进行步骤七的监控。
[0017] 进一步地,步骤六中的危险范围和预警值具体通过下述方式取得:
[0018] 获取到最近的若干次BMS模块相互充放电引起的事故,对电池组造成损毁、引发火灾等情况视为事故;
[0019] 获取到在这些事故中每一次的BMS模块之间的性能差的具体数值,将其标记为性能差值;
[0020] 对性能差值进行均值求取,将该值标记为标的值,之后获取到性能差值的最小值,将其标记为门槛值;将门槛值乘以预设系数得到预警值,此处预设系数通过多次实验借助
反向结果推导得到;预设值为管理人员预设的数值;
[0021] 将门槛值到标的值的范围标记为危险范围;
[0022] 得到危险范围和预警值。
[0023] 进一步地,所述处理器还用于将警报信号传输到提醒单元,提醒单元自动通知管理人员异常情况出现。
[0024] 进一步地,还包括BMS控制组,该BMS控制组由多个BMS模块并联组成,其主要控制对应BMS模块的电池构成的电池组;
[0025] 还包括场景获取单元和预评估单元,场景获取单元用于获取受众对象的用电需求,用电需求具体包括用电场景;场景获取单元用于将用电场景传输到预评估单元,预评估
单元根据用电场景进行用电量初测,得到用电范围。
[0026] 进一步地,用电量初测具体方式为:
[0027] 1):获取到对应相同的用电场景的近四十次用电的用电量;将获取到所有的用电量数据标记为用电记忆数据组Yi,i=1、...、n;
[0028] 2):之后获取到所有的用电记忆数据组Yi,对其进行均值求取,将得到的均值标记为界限值,将满足条件Yi‑界限值≥0的用电量挑选出来,将其标记为潜在数据组;
[0029] 3):对潜在数据组进行均值求取,将得到的值标记为测电估值;将潜在数据组内的最大值减去测电估值后乘以二,得到的值标记为允增值;
[0030] 4):将测电估值到测电估值加上允增值的范围标记为用电范围。
[0031] 进一步地,预评估单元还与处理器通信连接,并将用电范围传输到处理器,处理器接收预评估单元传输的用电范围并将其传输到策略预评单元,策略预评单元与BMS控制组
同步,用于获取BMS控制组的用电存量,用电存量即为对应的BMS控制组内每个BMS模块所留
存的用电量;策略预评单元用于获取所需的BMS模块数量,将其标记为策略数量,具体获取
方式为:
[0032] 按照用电范围最大值乘以1.2的方式获取到所需的BMS模块数量,此处即为将用电范围的最大值乘以1.2后得到的值,之后除以单个BMS模块的用电存量,得到的数值若存在
余数则对该数值取整后加一,否则直接取该数值,此处默认所有的BMS模块的用电存量为充
满状态,将该数量标记为策略数量。
[0033] 进一步地,处理器还双向连接有状态同步单元,状态同步单元与BMS控制组双向通信连接,用于实时获取BMS控制组的剩余存量,隔断单元设置在BMS控制组内的若干个并联
的BMS模块之间,用于阻断各个BMS模块之间连接关系的同时保证对外输出。
[0034] 本发明的有益效果:
[0035] 本发明通过获取到用电存量,当任意出现满足一定的情况下时,会产生一级补充信号,此时自动将Lj对应的BMS模块及其相邻的两个BMS模块隔绝,形成单独的并联组,让其
进行充放电,达到性能差值小于等于X1时,才停止隔绝,重新融入整体的受众模块;当存在
任意的第二种危险情况时,自动启动警报信号,将用电存量低的BMS模块单独隔绝出来,调
动后备模块对其进行充电,直到满足条件后才会重新融入;
[0036] 本申请能够提供一种可用的更好的并联BMS模块电池组管理方案,且保证足够的安全性;本发明简单有效,且易于实用。

附图说明

[0037] 为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0038] 图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

[0039] 如图1所示,实施例一:
[0040] 一种多个BMS模块并联的电池管理系统,包括BMS控制组,该BMS控制组由多个BMS模块并联组成,其主要控制对应BMS模块的电池构成的电池组;
[0041] 还包括场景获取单元和预评估单元,场景获取单元用于获取受众对象的用电需求,具体方式为获取到用电场景,用电场景用于描述什么设备在什么需求下的具体单次使
用时的用电量;场景获取单元用于将用电场景传输到预评估单元,预评估单元根据用电场
景进行用电量初测,用电量初测具体方式为:
[0042] 1):获取到对应相同的用电场景的近四十次用电的用电量,过往数据通过用电数据库自动获取,用电数据库会对每次的用电场景和对应用电量进行记录,此非本申请重点,
故不做具体赘述;将获取到所有的用电量数据标记为用电记忆数据组Yi,i=1、...、n,此处
的Y1表示为以距离当下时间最近的第一次用电量的数据值,以此类推Yi则表示第i次用电
量的数据值;
[0043] 2):之后获取到所有的用电记忆数据组Yi,对其进行均值求取,将得到的均值标记为界限值,将满足条件Yi‑界限值≥0的用电量挑选出来,将其标记为潜在数据组;
[0044] 3):对潜在数据组进行均值求取,将得到的值标记为测电估值;将潜在数据组内的最大值减去测电估值后乘以二,得到的值标记为允增值;
[0045] 4):将测电估值到测电估值加上允增值的范围标记为用电范围;
[0046] 预评估单元还通信连接有处理器,并将用电范围传输到处理器,处理器接收预评估单元传输的用电范围并将其传输到策略预评单元,策略预评单元与BMS控制组同步,用于
获取BMS控制组的用电存量,用电存量即为对应的BMS控制组内每个BMS模块所留存的用电
量,策略预评单元用于按照用电范围最大值乘以1.2的方式获取到所需的BMS模块数量,此
处即为将用电范围的最大值乘以1.2后得到的值,之后除以单个BMS模块的用电存量,得到
的数值若存在余数则对该数值取整后加一,否则直接取该数值,此处默认所有的BMS模块的
用电存量为充满状态,将该数量标记为策略数量;
[0047] 处理器还双向连接有状态同步单元,状态同步单元与BMS控制组双向通信连接,用于实时获取BMS控制组的剩余存量,隔断单元设置在BMS控制组内的若干个并联的BMS模块
之间,用于阻断各个BMS模块之间连接关系的同时保证对外输出,此处可通过在正、负输出
口连接线设置两组,一组连接其余的BMS模块,一组连接对外与用电设备连接的正、负输出
口,通过在两组的线路上设置开关,从而通过开关选择是否由其并联供电还是单独对外供
电;
[0048] 策略预评单元用于将策略数量返回至处理器,处理器接收到策略数量后会自动结合隔断单元、BMS控制组和状态同步单元进行用电随动控制,用电随动控制具体步骤为:
[0049] 步骤一:获取到对应的策略数量;
[0050] 步骤二:调用BMS控制组内的调用对应策略数量的BMS模块进行供电,将其余的BMS模块借助隔断单元进行隔断;
[0051] 步骤三:之后将对应策略数量的BMS模块标记为受众模块;
[0052] 步骤四:调用一隔断后的BMS模块,将其标记为后备模块;
[0053] 步骤五:启动受众模块对受众对象进行充电处理,并在充电过程中实时获取到所有受众模块的用电存量,将其标记为Lj,j=1、...、m;此处Lj按照各个BMS模块并联的顺序
依次标记;
[0054] 步骤六:因为并联的若干个BMS模块在充电时,当存在BMS模块之间存在性能差时,此处的性能差指代电量差距,其余的BMS模块引起一个相互放电的过程,造成一定的损害;
因此此处的做法是,首先获取危险范围和预警值,具体通过下述方式取得:
[0055] 获取到最近的若干次BMS模块相互充放电引起的事故,对电池组造成损毁、引发火灾等情况视为事故;
[0056] 获取到在这些事故中每一次的BMS模块之间的性能差的具体数值,将其标记为性能差值;
[0057] 对性能差值进行均值求取,将该值标记为标的值,之后获取到性能差值的最小值,将其标记为门槛值;将门槛值乘以预设系数得到预警值,此处预设系数通过多次实验借助
反向结果推导得到;预设值为管理人员预设的数值;
[0058] 将门槛值到标的值的范围标记为危险范围;
[0059] 得到危险范围和预警值;
[0060] 步骤七:获取到用电存量Lj,当任意出现|Lj‑Lj‑1|≥预警值,j=2、...、m;且未达到危险范围时,产生一级补充信号,此时自动将Lj对应的BMS模块及其相邻的两个BMS模块
隔绝,形成单独的并联组,让其进行充放电,达到性能差值小于等于X1时,才停止隔绝,重新
融入整体的受众模块;X1值为管理人员预设数值,其具体数值也为管理人员通过多次实验
推导得到;
[0061] 当存在任意的|Lj‑Lj‑1|值处于危险范围内时,自动启动警报信号,将用电存量低的BMS模块单独隔绝出来,调动后备模块对其进行充电,直到满足|Lj‑Lj‑1|<预警值‑5*
X1;
[0062] 步骤八:持续进行步骤七的监控;
[0063] 在产生警报信号时,处理器还用于将其传输到提醒单元,提醒单元自动通知管理人员异常情况出现;此处用于提醒管理人员注意看护;
[0064] 处理器上还通信连接有管理单元,管理单元用于工作人员录入所有的预设数值;
[0065] 作为本发明的另一实施例,在实施例一的基础上,在处理器结合隔断单元、BMS控制组和状态同步单元进行用电随动控制步骤的步骤七中,还会进行下述操作:
[0066] 还会实时监控一级补充信号同时产生的个数,将该个数标记为初危个数;此处的同时产生指代为若干个一级补充信号前后产生的时间间隔不超过十秒或者其他预设时间;
[0067] 将初危个数除以m,得到的标记为差距占比,当差距占比超过0.75时,产生停止信号,此时处理器控制BMS控制组停止工作;进行自我保护;
[0068] 同时,还会实时监控警报信号同时产生的个数,将该个数除以m,得到的数值标记为高危占比,当高危占比超过0.45时,产生停止信号,此时处理器控制BMS控制组停止工作;
进行自我保护。
[0069] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的
结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。