一种BMS多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法与流程

一种bms多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法
技术领域
1.本发明属于bms电池管理应用技术领域，具体涉及一种bms多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法。


背景技术：

2.现有产品主针对电池包，方法是发现电池包的soc状态与电压，会通过开关直接关断方法，暂时没有直接针对多簇并联防止环流的算法。
3.如；名称为一种储能系统荷电状态全电流均衡方法，专利号或申请号为202211306250.9的专利或申请。
4.其所存在的问题是：1、现有方法只是针对pack；2、现有方法采用检测pack电压或者soc，进行电流均衡，实际应用中，如果系统在有电流情况下，检测不准确，无法实用；3、其本质还是电压检测方法，无法针对电流进行均衡；4、簇级算法没有考虑。
5.基于上述问题，本发明提供一种bms多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种bms多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法，解决当前背景技术中所存在的技术问题。
7.技术方案：本发明的第一方面提供的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统，包括并联的n块pack或串联成簇的n块pack，及与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接的主控模块bcmu，及分别与主控模块bcmu连接的开关、断路器；其中，并联的n块pack或串联成簇的n块pack分别与开关连接，当n块pack串联成簇时，n＞1。
8.本技术方案的，所述bms多簇并联防止环流的系统，还包括分别与主控模块bcmu连接的上级管控模块bgmu；其中，开关包括但不限于继电开关。
9.本发明的第二方面提供的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统的工作方法，提供bms多簇并联或串联防止环流系统，其包括并联的n块pack或串联成簇的n块pack、主控模块bcmu、开关、断路器和上级管控模块bgmu；上级管控模块bgmu分别与主控模块bcmu连接，主控模块bcmu分别与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接，开关、断路器分别与主控模块bcmu连接，开关分别与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接；其中，上级管控模块bgmu接收主控模块bcmu反馈的电流采集信号；工作方法包括以下步骤：系统启动后，此时一次总出口断路器q_all与各簇开关均开启状态，进行实时电流检测，过程中，如果发现电流的不均衡情况，则使用如下策略：步骤1、统计各簇电流极差imax-min》=安全阈值i_safe ，主回路出口断路器q_all闭锁状态，a.首先，除了电流最低两簇nmax，nmax-1，关闭所有簇，让nmax，nmax-1该2簇电池进行主动均衡，检测该2簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时该2簇中最大电流max（i_nmax，i_ nmax-1）《安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；b.然后，开启电流最高簇n-max-2，让该3簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡
电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ，i_ nmax-1，i_ nmax-2）《安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；c.开启电流最高簇n-max-3，让该4簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ，i_ nmax-1，i_ nmax-2，i_ nmax-3）《安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；d.开启电流最高簇n-max-i，让该i+1簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ， i_ nmax-1，
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i_ nmax-i）《 安全阈值i_safe，当 i=n 所有簇均衡完毕；e.均衡结束，允许开启主回路出口断路器q_all；步骤2、统计各簇电流极差imax-min《安全阈值i_safe ，保持一次总出口断路器q_all与各簇开关均为：允许开启状态。
10.与现有技术相比，本发明的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法的有益效果在于：1、此系统及其工作方法能进行多簇间电流均衡，简单易行；2、此系统及其工作方法能不增加硬件成本；3、此系统及其工作方法能填补簇级电流均衡的空白。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本发明的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统的多簇并联结构示意图；图2是本发明的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统的多簇串联结构示意图；图3是本发明的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统的工作方法流程示意图。
实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
15.如图1和图2所示的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统，包括并联的n块pack
或串联成簇的n块pack，及与并联的n块pack或串联成簇的n块pack（n块pack先串联，再分别并联与开关连接）连接的主控模块bcmu，及分别与主控模块bcmu连接的开关、断路器；其中，并联的n块pack或串联成簇的n块pack分别与开关连接，当n块pack串联成簇时，n＞1。
16.另外优选的，bms多簇并联防止环流的系统，还包括分别与主控模块bcmu连接的上级管控模块bgmu；其中，开关包括但不限于继电开关。
17.如图3所示的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统的工作方法，提供bms多簇并联或串联防止环流系统，其包括并联的n块pack或串联成簇的n块pack、主控模块bcmu、开关、断路器和上级管控模块bgmu；上级管控模块bgmu分别与主控模块bcmu连接，主控模块bcmu分别与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接，开关、断路器分别与主控模块bcmu连接，开关分别与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接；其中，上级管控模块bgmu接收主控模块bcmu反馈的电流采集信号；工作方法包括以下步骤：系统启动后，此时一次总出口断路器q_all与各簇开关均开启状态，进行实时电流检测，过程中，如果发现电流的不均衡情况，则使用如下策略：步骤1、统计各簇电流极差imax-min》=安全阈值i_safe ，主回路出口断路器q_all闭锁状态，a.首先，除了电流最低两簇nmax，nmax-1，关闭所有簇，让nmax，nmax-1该2簇电池进行主动均衡，检测该2簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时该2簇中最大电流max（i_nmax，i_ nmax-1）《安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；b.然后，开启电流最高簇n-max-2，让该3簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ，i_ nmax-1，i_ nmax-2）《安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；c.开启电流最高簇n-max-3，让该4簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ，i_ nmax-1，i_ nmax-2，i_ nmax-3）《安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；d.开启电流最高簇n-max-i，让该i+1簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ， i_ nmax-1，
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i_ nmax-i）《 安全阈值i_safe，当 i=n 所有簇均衡完毕；e.均衡结束，允许开启主回路出口断路器q_all。
18.步骤2、统计各簇电流极差imax-min《安全阈值i_safe ，保持一次总出口断路器q_all与各簇开关均为：允许开启状态。
19.本发明的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法，解决簇级电池系统中，多簇并联或多簇串联使用时候的簇间环流过大对系统与电池的伤害与隐患问题。
20.需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
21.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种bms多簇并联或串联防止环流的系统，其特征在于：包括并联的n块pack或串联成簇的n块pack，及与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接的主控模块bcmu，及分别与主控模块bcmu连接的开关、断路器；其中，并联的n块pack或串联成簇的n块pack分别与开关连接，当n块pack串联成簇时，n＞1。2.根据权利要求1所述的一种bms多簇并联或串联防止环流的系统，其特征在于：所述bms多簇并联防止环流的系统，还包括分别与主控模块bcmu连接的上级管控模块bgmu；其中，开关包括但不限于继电开关。3.一种bms多簇并联或串联防止环流的系统的工作方法，其特征在于：提供bms多簇并联或串联防止环流系统，其包括并联的n块pack或串联成簇的n块pack、主控模块bcmu、开关、断路器和上级管控模块bgmu；上级管控模块bgmu分别与主控模块bcmu连接，主控模块bcmu分别与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接，开关、断路器分别与主控模块bcmu连接，开关分别与并联的n块pack或串联成簇的n块pack连接；其中，上级管控模块bgmu接收主控模块bcmu反馈的电流采集信号；工作方法包括以下步骤：系统启动后，此时一次总出口断路器q_all与各簇开关均开启状态，进行实时电流检测，过程中，如果发现电流的不均衡情况，则使用如下策略：步骤1、统计各簇电流极差imax-min >=安全阈值i_safe ，主回路出口断路器q_all闭锁状态，a.首先，除了电流最低两簇nmax，nmax-1，关闭所有簇，让nmax，nmax-1该2簇电池进行主动均衡，检测该2簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时该2簇中最大电流max（i_nmax，i_ nmax-1）<安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；b.然后，开启电流最高簇n-max-2，让该3簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ，i_ nmax-1，i_ nmax-2）<安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；c.开启电流最高簇n-max-3，让该4簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ，i_ nmax-1，i_ nmax-2，i_ nmax-3）<安全阈值i_safe，此时可以进行下一步；d.开启电流最高簇n-max-i，让该i+1簇电池进行主动均衡，检测各簇主动均衡电流i_n，直到各簇电池电流接近一致，此时各簇中最大电流max（i_nmax ， i_ nmax-1，
……ꢀ
i_ nmax-i）< 安全阈值i_safe，当 i=n 所有簇均衡完毕；e.均衡结束，允许开启主回路出口断路器q_all；步骤2、统计各簇电流极差imax-min <安全阈值i_safe ，保持一次总出口断路器q_all与各簇开关均为：允许开启状态。

技术总结
本发明属于BMS电池管理应用技术领域，具体公开了一种BMS多簇并联或串联防止环流的系统及其工作方法，包括并联的N块PACK或串联成簇的N块PACK，及与并联的N块PACK或串联成簇的N块PACK连接的主控模块BCMU，及分别与主控模块BCMU连接的开关、断路器；工作方法包括以下步骤：步骤1、统计各簇电流极差Imax-min>=安全阈值I_safe，主回路出口断路器Q_ALL闭锁状态；步骤2、统计各簇电流极差Imax-min<安全阈值I_safe，保持一次总出口断路器Q_ALL与各簇开关均为：允许开启状态。本发明的有益效果在于：1、此系统及其工作方法能进行多簇间电流均衡，简单易行；2、此系统及其工作方法能不增加硬件成本；3、此系统及其工作方法能填补簇级电流均衡的空白。的空白。的空白。


技术研发人员：谢知非 蒲彦
受保护的技术使用者：南京中交航信新能源科技有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/7/22