一种BMS多簇并联使用的主动均衡方法与流程

一种bms多簇并联使用的主动均衡方法
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多簇并联使用的主动均衡方法，适用于储能用bms、车用bms与船用bms的多簇并联使用。


背景技术：

2.电池管理是指能够对电池进行实时监控，防止其出现过充、过放、过压、过流、过温的状况出现，以达到保证电池系统的平稳运行并延长电池使用寿命的目的。
3.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，无法进行主动均衡。
4.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，其所存在的问题是不能进行主动均衡没有簇级均衡算法。
5.基于上述问题，本发明提供一种bms多簇并联使用的主动均衡方法。


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多簇并联使用的主动均衡方法，解决当前背景技术中所存在的技术问题。
7.技术方案：本发明提供的一种bms多簇并联使用的主动均衡方法，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；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，同时n块pack先串联，再分别与开关并联连接；主动均衡方法包括以下步骤：步骤1、系统启动前检测n簇级电压，如果发现不均衡情况，记录vmax，vmin，使用如下算法策略：各簇压差极差 vmax
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vmin 》=安全阈值v_safe ，一次总出口断路器q_all打开状态；a.首先开启最高压簇nmax，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到该簇nmax压差极差vmax-vmin《安全阈值v_safe；b.然后开启次高压簇nmax-1，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到2簇压差极差 max（vmax
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vmin，v_ nmax-1
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vmin）《安全阈值v_safe；c.开启电流最高簇n-max-i，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到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（v_max
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vmin，v_ nmax-1
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vmin，
……
i_ nmax-i
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vmin）《安全阈值v_safe，当 i=n 所有簇均衡完毕；d.均衡完毕，允许开启主回路出口断路器q_all；步骤2、各簇压差极差vmax
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vmin 《安全阈值v0，允许开启主回路出口断路器q_all。
8.本技术方案的，所述bms多簇并联使用的主动均衡方法，还包括分别与主控模块bcmu连接的上级管控模块bgmu；其中，上级管控模块bgmu接收主控模块bcmu反馈的电压采集信号。
9.本技术方案的，所述开关包括但不限于继电开关。
10.与现有技术相比，本发明的一种bms多簇并联使用的主动均衡方法的有益效果在于：1、簇级均衡算法解决多簇并联，簇与簇间的电压不均衡问题；2、让系统成本降低，省去
针对簇级电压不均衡而引入的dc/dc，dc/ac设备成本；3、此方法针对多簇并联使用情况，填补簇级均衡算法空白。
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多簇并联使用的主动均衡方法的多簇并联结构示意图；图2是本发明的一种bms多簇并联使用的主动均衡方法的多簇先串联后并联结构示意图；图3是本发明的一种bms多簇并联使用的主动均衡方法流程示意图。
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多簇并联使用的主动均衡方法，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；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，同时n块pack先串联，再分别与开关并联连接；主动均衡方法包括以下步骤：步骤1、系统启动前检测n簇级电压，如果发现不均衡情况，记录vmax，vmin，使用如下算法策略：各簇压差极差 vmax
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vmin 》=安全阈值v_safe ，一次总出口断路器q_all打开状态；a.首先开启最高压簇nmax，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到该簇nmax压差
极差vmax-vmin《安全阈值v_safe；b.然后开启次高压簇nmax-1，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到2簇压差极差 max（vmax
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vmin，v_ nmax-1
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vmin）《安全阈值v_safe；c.开启电流最高簇n-max-i，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到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（v_max
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vmin，v_ nmax-1
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vmin，
……
i_ nmax-i
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vmin）《安全阈值v_safe，当 i=n 所有簇均衡完毕；d.均衡完毕，允许开启主回路出口断路器q_all；步骤2、各簇压差极差vmax
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vmin 《安全阈值v0，允许开启主回路出口断路器q_all。
实施例
16.在实施例一的基础上，bms多簇并联使用的主动均衡方法，还包括分别与主控模块bcmu连接的上级管控模块bgmu；其中，上级管控模块bgmu接收主控模块bcmu反馈的电压采集信号。
17.另外，优选的开关包括但不限于继电开关。
18.本发明的bms多簇并联使用的主动均衡方法让系统设计更加简化，适用性更强，成本更低。
19.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。
20.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多簇并联使用的主动均衡方法，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，同时n块pack先串联，再分别与开关并联连接；主动均衡方法包括以下步骤：步骤1、系统启动前检测n簇级电压，如果发现不均衡情况，记录vmax，vmin，使用如下算法策略：各簇压差极差 vmax
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vmin >=安全阈值v_safe ，一次总出口断路器q_all打开状态；a.首先开启最高压簇nmax，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到该簇nmax压差极差vmax-vmin <安全阈值v_safe；b.然后开启次高压簇nmax-1，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到2簇压差极差max（vmax
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vmin，v_ nmax-1
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vmin）<安全阈值v_safe；c.开启电流最高簇n-max-i，外接负载，充放电机或者pcs输出，直到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（v_max
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vmin，v_ nmax-1
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vmin，
……
i_ nmax-i
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vmin）<安全阈值v_safe，当 i=n 所有簇均衡完毕；d.均衡完毕，允许开启主回路出口断路器q_all；步骤2、各簇压差极差vmax
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vmin <安全阈值v0，允许开启主回路出口断路器q_all。2.根据权利要求1所述的一种bms多簇并联使用的主动均衡方法，其特征在于：所述bms多簇并联使用的主动均衡方法，还包括分别与主控模块bcmu连接的上级管控模块bgmu；其中，上级管控模块bgmu接收主控模块bcmu反馈的电压采集信号。3.根据权利要求1所述的一种bms多簇并联使用的主动均衡方法，其特征在于：所述开关包括但不限于继电开关。

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多簇并联使用的主动均衡方法，包括并联的N块PACK或串联成簇的N块PACK、主控模块BCM、开关和断路器等；主动均衡方法包括以下步骤：步骤1、系统启动前检测N簇级电压，如果发现不均衡情况，记录Vmax，Vmin，使用如下算法策略：各簇压差极差Vmax-Vmin>=安全阈值V_safe，一次总出口断路器Q_ALL打开状态；步骤2、各簇压差极差Vmax-Vmin<安全阈值V0，允许开启主回路出口断路器Q_ALL。本发明的一种BMS多簇并联使用的主动均衡方法的有益效果在于：簇级均衡算法解决多簇并联，簇与簇间的电压不均衡问题；让系统成本降低，省去针对簇级电压不均衡而引入的DC/DC，DC/AC设备成本；此方法针对多簇并联使用情况，填补簇级均衡算法空白。填补簇级均衡算法空白。填补簇级均衡算法空白。


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：2023/8/1