本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)領域，特別是涉及一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。

背景技術：

電池管理系統(tǒng)(BMS)是一個本世紀才誕生的新儲能產品，因為電化學反應的難以控制和材料在這個過程中性能變化的難以捉摸，所以才需要這么一個管家來時刻監(jiān)督調整限制電池組的行為，以保障使用安全。

電池管理系統(tǒng)(BMS)是電動汽車，儲能電站，家庭儲能的一個關鍵組成部分。為保證電池安全可靠地運行，電池管理系統(tǒng)需要具有電池狀態(tài)監(jiān)測和評估，充放電控制、電池均衡等功能。2013年以來電動汽車特別是純電動汽車起火事故頻發(fā)，導致消費者對電動汽車產生了安全疑慮。同混合動力汽車(HEV)相比，插電式混合動力汽車(PHEV)和純電動汽車(BEV)的電池系統(tǒng)結構較為復雜，對電池續(xù)航力與安全性的要求更高，必須配套更加成熟可靠的電池管理系統(tǒng)。因此，電池管理系統(tǒng)行業(yè)將隨電動汽車市場的擴大和家庭儲能的發(fā)展而受益。電池管理系統(tǒng)的主要功能有：1、電池管理系統(tǒng)測量精度的檢測及校正，主要包括電壓測量精度、電流測量精度、溫度檢測精度、單體電壓測量精度。2、電池管理系統(tǒng)安全保護功能測試，目的是校驗電池管理系統(tǒng)保護動作的可靠性和靈敏度。3、電池充放電功能測試。4、電池管理系統(tǒng)算法驗證：驗證SCO估算精度。

然而，隨著電動汽車市場的擴大和家庭儲能的發(fā)展，儲能產品需求種類較多，需求各不相同，最重要的是容量需求差異，導至電池管理系統(tǒng)種類較多，電池管理系統(tǒng)實際應用不靈活。一般情況下一個電池管理系統(tǒng)最大功耗是固定的；同一個電池管理系統(tǒng)可能只能用在一個儲能系統(tǒng)上，如果遇到時實際運用的功率比當前電池管理系統(tǒng)的功率大的，則電池管理系統(tǒng)無法提供足夠的能量來供給。反之，如果實際的用電功率比電池管理系統(tǒng)的功率小很多，就會造成資源浪費，就需要重新設計開發(fā)，增加開發(fā)成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，提高該電池管理系統(tǒng)的可靠性及安全性。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)方法，步驟包括：

S1、將多個BMS模塊并聯(lián)連接，并設置其中任意一個BMS模塊為主模塊，其余的BMS模塊為子模塊；

S2、所述子模塊將自身模塊數(shù)據發(fā)送給主模塊，所述主模塊接收各子模塊的數(shù)據，并對自身模塊數(shù)據及子模塊的數(shù)據進行處理。

作為進一步優(yōu)選的方案，所述步驟S1設置其中任意一個BMS模塊為主模塊，其余的BMS模塊為子模塊的步驟具體為：

利用BMS模塊的ID設定單元對其自身BMS模塊進行地址分配，將其中一個BMS模塊設置為主模塊，其余BMS模塊設置為子模塊。

作為進一步優(yōu)選的方案，所述步驟S1設置其中任意一個BMS模塊為主模塊，其余的BMS模塊為子模塊的步驟具體為：

上位機通過CAN總線發(fā)送相應的地址給各BMS模塊，將其中一個BMS模塊設置為主模塊，其余BMS模塊設置為子模塊。

作為進一步優(yōu)選的方案，所述主模塊和子模塊的數(shù)據包括：電壓數(shù)據、電流數(shù)據和警告保護信息。

作為進一步優(yōu)選的方案，所述步驟S2中，主模塊處理主模塊和子模塊的數(shù)據的步驟包括：采用均值算法計算電壓數(shù)據、采用加法算法計算電流數(shù)據、采用或門算法分析警告保護信息。

作為進一步優(yōu)選的方案，還包括以下步驟：

所述主模塊通過CAN總線發(fā)送主模塊和子模塊的數(shù)據給負載；

負載通過CAN總線控制主模塊和子模塊的充放電。

作為進一步優(yōu)選的方案，還包括啟動主模塊保護程序的步驟：

若所述主模塊檢測到主模塊和/或子模塊有數(shù)據或信息缺失時，主模塊關閉自身數(shù)據輸出，并通過CAN總線發(fā)送報警保護信息給各個子模塊，各個子模塊接收到報警保護信息后，各個子模塊立即關閉自身數(shù)據輸出，主模塊和子模塊分別進入待機狀態(tài)。

作為進一步優(yōu)選的方案，還包括啟動子模塊保護程序的步驟：

若所述子模塊內部出現(xiàn)數(shù)據或信息缺失時，子模塊關閉自身數(shù)據輸出，并通過CAN總線發(fā)送報警保護信息給主模塊，主模塊接收到報警保護信息后，主模塊關閉自身數(shù)據輸出，并發(fā)送報警保護信息給其余的子模塊，其余的子模塊接收到報警保護信息后，其余的子模塊立即關閉自身數(shù)據輸出，主模塊和子模塊分別進入待機狀態(tài)。

作為進一步優(yōu)選的方案，還包括以下步驟：

所述主模塊關閉自身數(shù)據輸出后，通過CAN總線發(fā)送報警保護信息給負載，所述負載接收到報警保護信息后，停止對主模塊和子模塊的充放電。

一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)包括：多個并聯(lián)連接的BMS模塊；所述BMS模塊包括CAN通訊單元，所述CAN通訊單元通過CAN總線與負載連接，多個所述BMS模塊的CAN通訊單元通過CAN總線連接；所述BMS模塊還包括ID設定單元，所述ID設定單元用于設定其對應BMS模塊的地址。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術的優(yōu)點及有益效果如下：

1、本發(fā)明提供一種多個BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，在多個BMS模塊中設有主模塊和子模塊，各個BMS模塊分工明確，提高該電池管理系統(tǒng)的使用效率，增加該電池管理系統(tǒng)可靠性。

2、本發(fā)明在數(shù)據處理中采用均值算法、加法算法和或門算法，可以有效地對各個模塊的數(shù)據進行實時處理，提高數(shù)據處理能力和效率；同時，主模塊還實時監(jiān)控各個BMS模塊的數(shù)據的采集情況，如有出現(xiàn)數(shù)據或信息缺失，則可以立即控制停止各個BMS模塊的工作，提高該電池管理系統(tǒng)的安全性。

3、本發(fā)明提供的多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)，其采用多個BMS模塊并聯(lián)后，通過地址的設置就可以實現(xiàn)多個BMS模塊并聯(lián)起來使用，大大縮短了開發(fā)周期，用戶使用出現(xiàn)的問題減少，生產成本減低，同時，在實際應用中可以滿足不同終端客戶的應用需求。

4、本發(fā)明提供的多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)，安裝方便，只需兩根電源線和兩根數(shù)據線就可以組成多個BMS并聯(lián)的電池系統(tǒng)管理，使用簡單，該電池管理系統(tǒng)可靠性高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)方法流程圖；

圖2為本發(fā)明一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)結構框圖；

圖3為本發(fā)明一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)另一結構框圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

實施例1

請參閱圖1，一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)方法20，步驟包括：

S1、將多個BMS模塊并聯(lián)連接，并設置其中任意一個BMS模塊為主模塊，其余的BMS模塊為子模塊；

S2、所述子模塊將自身模塊數(shù)據發(fā)送給主模塊，所述主模塊接收各子模塊的數(shù)據，并對自身模塊數(shù)據及子模塊的數(shù)據進行處理。

在本實施例中，所述步驟S1設置其中任意一個BMS模塊為主模塊，其余的BMS模塊為子模塊的步驟具體為：

利用BMS模塊的ID設定單元對其自身BMS模塊進行地址分配，將其中一個BMS模塊設置為主模塊，其余BMS模塊設置為子模塊。

ID設定單元具體為多路撥碼器，多路撥碼器可以通過地址來設定主模塊和子模塊。

以3個BMS模塊并聯(lián)為例：設定其中一個BMS模塊的ID＝000，并且此BMS模塊為主模塊，負責接收各子模塊的數(shù)據，并對主模塊和各子模塊的數(shù)據進行處理。設置其余兩個BMS模塊為子模塊，各子模塊的ID分別為ID＝100，ID＝101，各子模塊負責將自身的數(shù)據發(fā)送給主模塊。

所述主模塊和子模塊的數(shù)據包括：電壓數(shù)據、電流數(shù)據和警告保護信息。所述步驟S2中，主模塊處理主模塊和子模塊的數(shù)據的步驟包括：采用均值算法計算電壓數(shù)據、采用加法算法計算電流數(shù)據、采用或門算法分析警告保護信息。

所述電壓數(shù)據采用的均值算法：指所有BMS模塊的電壓和(U1+U2+.....UN)除模塊數(shù)N，也就是所有并聯(lián)BMS模塊的平均值即：U＝(U1+U2+.....UN)/N。所述電流數(shù)據的加法算法：指的所有并聯(lián)BMS模塊的電流和(I1+I2+.....IN)即:I＝(I1+I2+.....IN)。所述警告信息采用的或門算法：簡單的說，就是當有一個模塊發(fā)生報警保護時，整個系統(tǒng)就會報警報護。

所述多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)方法20還包括以下步驟：

所述主模塊通過CAN總線發(fā)送主模塊和子模塊的數(shù)據給負載；

負載通過CAN總線控制主模塊和子模塊的充放電。

所述多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)方法20還包括啟動主模塊保護程序的步驟：若所述主模塊檢測到主模塊和/或子模塊有數(shù)據或信息缺失時，主模塊關閉自身數(shù)據輸出，并通過CAN總線發(fā)送報警保護信息給各子模塊，各子模塊接收到報警保護信息后，各子模塊立即關閉自身數(shù)據輸出，主模塊和子模塊分別進入待機狀態(tài)。所述主模塊關閉自身數(shù)據輸出后，通過CAN總線發(fā)送報警保護信息給負載，所述負載接收到報警保護信息后，負載停止對主模塊和子模塊的充電或放電。

所述多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)方法20還包括啟動子模塊保護程序的步驟：若至少一個子模塊出現(xiàn)數(shù)據或信息缺失時，數(shù)據或信息缺失的子模塊關閉自身數(shù)據輸出，并通過CAN總線發(fā)送報警保護信息給主模塊，主模塊接收到報警保護信息后，主模塊關閉自身數(shù)據輸出，并發(fā)送報警保護信息給其余的子模塊，其余的子模塊接收到報警保護信息后立即關閉自身數(shù)據輸出，主模塊和子模塊分別進入待機狀態(tài)。所述主模塊關閉自身數(shù)據輸出后，通過CAN總線發(fā)送報警保護信息給負載，所述負載接收到報警保護信息后，負載停止對主模塊和子模塊的充電或放電。

這里的數(shù)據或信息缺失是指該電池管理系統(tǒng)的一個BMS模塊如果因硬件故障斷開，CAN通訊上就無法收到該模塊的通訊信息，就稱之為信息缺失。

要說明的是：負載根報警保護信號類型作出相應動作：例如當收到欠壓報警保護信號時，負載會切斷用電設備；當發(fā)生過充過壓報警保護信號時，負載會關閉充電電源，停止向BMS充電；當發(fā)生放電過流報警保護信號時，會切斷用電設備，防止系統(tǒng)過放；當發(fā)生充電過流報警保護信號時，會切斷充電電源，防止系統(tǒng)過充。

實施例2

除下述的技術特征，本實施例的其他技術特征與實施例1相同，所述步驟S1設置其中任意一個BMS模塊為主模塊，其余的BMS模塊為子模塊的步驟具體為：上位機通過CAN總線發(fā)送相應的地址給各BMS模塊，將其中一個BMS模塊設置為主模塊，其余BMS模塊設置為子模塊。

以3個BMS模塊并聯(lián)為例：上位機設置其中一個BMS模塊的地址為ID＝000，并將此BMS模塊設為主模塊，負責接收各子模塊的數(shù)據，并對主模塊和各子模塊的數(shù)據進行處理。其余兩個BMS模塊設為子模塊，兩個子模塊的ID分別為100和101，各子模塊負責將自身數(shù)據發(fā)送給主模塊。

實施例3

請參閱圖2，一種多BMS模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)10包括：多個BMS模塊并聯(lián)連接，所述BMS模塊包括正極輸出1和負極輸出2，多個所述BMS模塊的正極輸出1依次連接，多個所述BMS模塊的負極輸出2依次連接。所述正極輸出1和負極輸出2還外接有負載。

所述BMS模塊還包括CAN通訊單元3，所述CAN通訊單元3通過CAN總線與負載連接，多個所述BMS模塊的CAN通訊單元3通過CAN總線依次連接；所述BMS模塊還包括ID設定單元4，所述ID設定單元4用于設定所述BMS模塊的地址。負載控制各個BMS模塊的充電和放電。

多個BSM模塊并聯(lián)的電池管理系統(tǒng)能靈活控制使用的BMS系統(tǒng)的功率大小的問題，不用重新開發(fā)新的BMS系統(tǒng)，也不用對BMS項目進行更換，把復雜的應用系統(tǒng)模塊化，節(jié)約資源，降低BMS系統(tǒng)的開發(fā)成本。

實施例4

請參閱圖3，除下述的技術特征，本實施例的其他技術特征與實施例3相同，所述CAN通訊單元3還通過CAN總線與上位機連接，上位機可根據BMS模塊的地址設置其中一個BMS模塊為主模塊，其余的BMS模塊為子模塊，負載控制各個BMS模塊的充電和放電。

具體的，上位機通過CAN總線發(fā)送地址給各BMS模塊，設置其中一個BMS模塊的地址為ID＝000，并且將此BMS模塊設為主模塊，設置其余BMS模塊的地址為ID＝001，ID＝002，…將這些BMS模塊設為子模塊，ID＝000的主模塊接受各子模塊的數(shù)據，并對主模塊和子模塊的數(shù)據進行處理；而其余的子模塊將自身數(shù)據信息發(fā)送給主模塊。

以上所述實施方式僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。