电池管理系统、控制方法、电池装置及车辆与流程

专利2026-09-19  6


本申请涉及电池,尤其涉及一种电池管理系统、控制方法、电池装置及车辆。


背景技术:

1、节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

2、续航里程和充电时间为电动车辆的核心问题,相比较传统的充电模式,换电技术可以在短时间进行电池更换,不仅提高时间效率,还能减少续航焦虑。电池在换电过程中会出现回路的接入和断开,不利于发挥电池能力。


技术实现思路

1、本申请旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提供一种电池管理系统、控制方法、电池装置及车辆,以改善电池性能。

2、本申请第一方面的实施例提供一种电池管理系统。本申请提供的电池管理系统用于控制电池,电池包括多个电池模块,该电池管理系统包括主控制回路和多个支控制回路;主控制回路包括控制主控制回路通断的主回路继电器;多个支控制回路与多个电池模块一一对应连接,以并联方式联接至主控制回路,多个支控制回路中的每个支控制回路包括控制对应支控制回路通断的支路继电器;其中,支路继电器为常闭继电器,并且用于控制常闭继电器闭合或者断开的控制信号为脉冲信号,支路继电器被配置为在主回路继电器断开后保持闭合,以使得多个电池模块之间在电池停止对外供电后仍保持电连接。

3、本申请实施例的技术方案中,电池管理系统包括主控制回路和多个支控制回路,在主回路继电器断开后通过设置支路继电器仍保持闭合状态,以使得多个电池模块之间保持电连接。这样,有利于实现支控制回路环流均衡,降低支路之间的压差影响,从而提高电池在充放电过程中的稳定性和可靠性,提高电池性能。此外,通过实现支控制回路之间的环流作用,可降低电池在换电过程中因脉冲电流而导致其对继电器、电池损伤的情形以提高换电效率,并减低因电池支路之间压差过大而导致无法闭合支路继电器的概率。并且,支路继电器设置为常闭继电器且控制信号设置为脉冲信号,这样可以无需持续为支路继电器提供保持闭合的电源,从而简化支路继电器的控制以及电路的复杂程度,降低电池管理系统的功耗。

4、在一些实施例中,支路继电器为磁吸继电器。磁吸继电器结构简单、可靠性强,通过将支路继电器设置为磁吸继电器除了可以提高电池管理系统的可控性之外,还可以有效减少额外功耗以及生产成本。

5、在一些实施例中,支路继电器被配置为其所在的支控制回路的电池模块的自检结果为不通过的情况下受控断开,或电池需要更换的情况下受控断开。通过自检操作,可有效验证电池管理系统的正常运行,还可以对故障进行预防并降低故障范围扩大的可能,从而提高电池管理系统的可靠性。

6、在一些实施例中,电池管理系统还包括控制器,控制器包括用于控制主控制回路的主控制单元,以及与多个支控制回路一一对应设置、用于控制对应的支路继电器的多个支控制单元,主控制单元与多个支控制单元信号连接;其中,主控制单元被配置用于接收外部指令,并根据外部指令控制主回路继电器闭合或断开,以及向多个支控制单元发出控制信号;多个支控制单元中的每个支控制单元被配置为基于主控制单元发出的控制信号控制对应的支路继电器闭合或断开。通过控制器实现对电池管理系统的控制,有利于整个系统的能量管理和优化,并有利于故障诊断和处理,进一步有利于实现支控制回路环流作用,提高电池管理系统的可靠性并提高电池性能。

7、在一些实施例中,主控制单元还被配置为响应于接收到外部指令,对电池状态进行自检,并且基于外部指令和自检结果向多个支控制单元发出控制信号。主控制单元基于外部指令和自检结果实现对多个支控制单元的控制,有利于整个系统的能量管理和优化,从而实现支控制回路环流,降低各支控制回路的压差,提高电池管理系统的稳定性和可靠性。

8、在一些实施例中,外部指令为车载控制器发出的上高压指令;主控制单元还被配置为:响应于接收到上高压指令,对电池状态进行自检;响应于自检结果为通过,控制主回路继电器闭合,并向多个支控制单元中的每个支控制单元发出用于指示闭合支路继电器的控制指令。主控制单元基于自检结果控制主回路继电器并通过支控制单元控制支路继电器以实现上高压,有利于整个系统的能量管理和优化,降低故障概率,进一步提高电池性能。

9、在一些实施例中,外部指令为车载控制器发出的下高压指令;主控制单元还被配置为:响应于接收到下高压指令,对电池状态进行自检;以及响应于自检结果为通过,控制主回路继电器断开;其中,多个支控制回路中每个支控制回路中的支路继电器保持闭合。这样,有利于实现支控制回路环流,降低支路间压差,有利于更好的发挥电池能力。

10、在一些实施例中,外部指令包括车载控制器发出的下高压指令;主控制单元还被配置为:响应于接收到下高压指令,对电池状态进行自检;以及响应于自检结果为不通过,向自检不通过的电池模块所在支控制回路对应的支控制单元发出用于指示断开支路继电器的控制指令。通过自检不通过结果断开支路继电器,可降低故障概率,提高电池管理系统的可靠性和安全性。

11、在一些实施例中,主控制单元还被配置为:响应于自检结果为不通过,向车载控制器发送用于指示限制输出功率的控制指令。通过自检不通过结果限制输出功率,有利于提高电池管理系统的灵活性和可靠性,有利于降低能量损耗,提高能量利用效率。

12、在一些实施例中,外部指令为外部换电设备发出的下高压指令;主控制单元还被配置为:响应于接收到下高压指令,控制主回路继电器断开,以及向多个支控制单元中的每个支控制单元发出下高压指令。主控制单元接收外部换电设备发出的下高压指令,从而控制主回路继电器和间接控制支路继电器的断开,有利于整个系统的能量管理和优化,提高电池性能。

13、本申请第二方面的实施例提供一种电池管理系统的控制方法,应用于上述一些实施例的电池管理系统,该控制方法包括:获取外部指令;外部指令包括下高压指令或下高压指令;基于外部指令,控制主回路继电器闭合或断开,和/或支路继电器闭合或断开。

14、本申请第三方面的实施例提供一种电池装置,其包括上述实施例中的电池管理系统。

15、本申请第四方面的实施例提供一种车辆,其包括上述实施例中的电池装置,或上述实施例中的电池管理系统。

16、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。



技术特征:

1.一种电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统用于控制电池,所述电池包括多个电池模块,所述电池管理系统包括:

2.根据权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述支路继电器为磁吸继电器。

3.根据权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,所述支路继电器被配置为其所在的支控制回路的电池模块的自检结果为不通过的情况下受控断开,或所述电池需要更换的情况下受控断开。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池管理系统,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的电池管理系统,其特征在于,所述主控制单元还被配置为响应于接收到外部指令,对电池状态进行自检,并且基于所述外部指令和自检结果向所述多个支控制单元发出控制信号。

6.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于,所述外部指令为车载控制器发出的上高压指令,

7.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于,所述外部指令为车载控制器发出的下高压指令,

8.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于,所述外部指令包括车载控制器发出的下高压指令,

9.根据权利要求8所述的电池管理系统,其特征在于,所述主控制单元还被配置为:响应于自检结果为不通过,向车载控制器发送用于指示限制输出功率的控制指令。

10.根据权利要求5的电池管理系统,其特征在于,所述外部指令为外部换电设备发出的下高压指令,

11.一种电池管理系统的控制方法,应用于权利要求1-10中任一项所述的电池管理系统,其特征在于,所述控制方法包括:

12.一种电池装置,包括权利要求1-10中任一项所述的电池管理系统。

13.一种车辆,包括如权利要求12所述的电池装置,或如权利要求1-10中任一项所述的电池管理系统。


技术总结
本申请提供一种电池管理系统、控制方法、电池装置及车辆,属于电池技术领域。本申请提供的电池管理系统包括主控制回路和多个支控制回路;主控制回路包括控制主控制回路通断的主回路继电器;多个支控制回路与多个电池模块一一对应连接,以并联方式联接至主控制回路,多个支控制回路中的每个支控制回路包括控制对应支控制回路通断的支路继电器;其中,支路继电器为常闭继电器,并且用于控制常闭继电器闭合或者断开的控制信号为脉冲信号,支路继电器被配置为在主回路继电器断开后保持闭合,以使得多个电池模块之间在电池停止对外供电后仍保持电连接。这样有利于实现多个支控制回路之间环流均衡,消除多个支控制回路的压差,提高电池性能。

技术研发人员:张键涛,林本锋,杨隆杰
受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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