一种新型放电均流电路及控制方法与流程

1.本发明属于通讯备电领域，涉及电池管理技术领域，特别涉及一种新型放电均流电路及控制方法。


背景技术：

2.随着通讯技术的快速发展，4g/5g技术应用的普及，终端设备的功耗不断升高，多组电池并联备电需求越来越多，应用场景也不断涌现。但是，当多组电池并联使用时，电池模组之间无输出均流功能，导致多组电池无法直接并联使用。
3.传统的多组电池并联解决方案是增加外部合路器，对多电池模组进行均衡，该方案比较复杂，而且系统成本比较高。因此，通讯备电领域急切的需要一种新型放电均流解决方案，来解决多模组并联电池使用，必须借助外部合路器，承担巨大经济成本的窘境。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种实现多个并机电池组间输出电流均流，系统成本低、逻辑简单的新型放电均流电路及控制方法。
5.实现本发明目的的技术方案是：一种新型放电均流电路，具有n个电池单元，各电池单元与对应的bms相连后接至同一负载上；第一个bms包括电池监控单元、均流控制单元、中央控制单元、检流单元和第一组间通讯接口，其他n-1个bms包括对应的第二组间通讯接口；第一个电池单元与对应的电池监控单元电连接；所述电池监控单元与中央控制单元相连；所述电池单元的正负极分别通过均流控制单元和检流电阻连接至负载，为负载提供电源；所述均流控制单元连接在中央控制单元上；所述检流电阻连接在检流单元上；所述检流单元与中央控制单元相连；所述组间通讯接口与中央控制单元相连；余下n-1个其他电池单元所对应的第二组间通讯接口均与第一组间通讯接口通信连接。
6.上述技术方案所述电池单元的数量为1至16个。
7.上述技术方案所述电池单元可以为铅酸电池或锂电池或铅酸电池和锂电池混用。
8.一种新型放电均流电路的控制方法，包括以下步骤：初始化均流控制单元、放电电流和告警电流比较模块、pdi算法均流模块、放电电流和恢复电流比较模块、延时直通模块。
9.上述技术方案所述中央控制单元会进行相关的计算，得出实际并机电池组共同放电时，每组电池应输出的限流值，并通过第一组间通讯接口与其他电池包协商达成一致，各独立电池包获取i限流值后，执行单机均流算法机制，以此实现各电池包之间的输出电流均流。
10.上述技术方案当其中一个电池单元放电电流超过i
告警
时，均流单元开始工作，进入流程图筛选。
11.上述技术方案如果放电电流值《电流告警值，跳转到延时直通模块，如果放电电流值》电流告警值，跳转到pid算法均流模块。
12.上述技术方案pid算法均流模块，经过内部算法处理以后，放电电流和恢复值比
较，如果放电电流《恢复值，跳转到延时直通模块，均流模块退出，如放电电流》恢复值，跳转到pid算法均流模块。
13.上述技术方案均流控制单元退出限制输出控制，此时其他电池单元电流值由于其中一组输出电流较低会升高，当被限流的那一组在限流取消后，此电池组电流值会自动上升，其他电池输出电流就会缓慢降低，这样又一次达到均衡的效果。
14.采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
15.(1)本发明实现多个并机电池组间输出电流均流，系统成本低、逻辑简单。
16.(2)本发明能够解决多电池模组不能并联直接使用的行业问题，相比较外加合路器解决方案，更加智能化、经济效益化。
附图说明
17.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
18.图1为本发明的结构示意图；
19.图2为本发明的控制流程图。
20.附图中标号为：1、第一电池单元；2、电池监控单元；3、第一组间通讯接口；4、其他电池单元；5、第二组间通讯接口；6、均流控制单元；7、中央控制单元；8、检流单元；9、检流电阻；10、负载。
具体实施方式
21.见图1和图2，本发明具有n个电池单元1，电池单元1支持多种电压量程、多种容量的锂电池，负责负载10的能源提供。各电池单元1与对应的bms相连后接至同一负载10上；第一个bms包括电池监控单元2、均流控制单元6、中央控制单元7、检流单元8和第一组间通讯接口3，其他n-1个bms包括对应的第二组间通讯接口5；第一个电池单元1与对应的电池监控单元2电连接；电池监控单元2与中央控制单元7相连，监控电芯工作参数并上报中央控制单元7，确保电芯工作在正常状态；电池单元1的正负极分别通过均流控制单元6和检流电阻9连接至负载10，为负载提供电源；均流控制单元6连接在中央控制单元7上，均流控制单元6，对电池输出电流进行调整和控制；检流电阻9连接在检流单元8上；检流单元8与中央控制单元7相连，中央控制单元7用于接收电流检测参数并根据pid算法规则对均流控制单元6进行输出电流调整控制；获取电池监控信息，确保电池安全稳定工作；控制板间通讯收发，获取每个并机电池包实际动态输出电流参数并以此进行组间电流调整，检流单元8检测放电电流并上报中央控制单元7；第一组间通讯接口3与中央控制单元7相连；其他n-1个电池单元1所对应的第二组间通讯接口5均与第一组间通讯接口3通信连接，第一组间通讯接口3和第二组间通讯接口5进行电池包组间通讯，获取每组电池包实时输出电流并上报中央控制单元7；进行电池组间放电电流协商。
22.电池单元1的数量为1至16个；电池单元1可以为铅酸电池或锂电池或铅酸电池和锂电池混用。
23.单个电池单元使用(bms-1)时，i
限流
默认为xxa(可调)，i
告警
默认为i
限流
*百分比参数(系数可设)，i
恢复
默认为i
限流
*百分比参数(系数可设)。实际运行过程中，中央控制单元根据
检流单元检测到的实际电流值，将电池单元输出电流值限制在预设的i
限流
，当输出电流超过i
告警
时，均流控制单元开始工作，通过pid均流算法，限制电流输出，直到电流输出降低到i
恢复
值，均流控制单元退出限流输出控制。
24.本发明中涉及的程序部分可采用现有的公知技术实现。
25.多组电池单元1并联给负载10供电时，根据第一组间通讯接口3获取到各电池单元实际输出电流值，中央控制单元7会进行相关的计算得出实际并机电池组共同放电时每组电池应输出的限流值并通过第一组间通讯接口3与其他电池包协商达成一致。各独立电池包获取i限流值后执行单机均流算法机制，以此实现各电池包之间的输出电流均流。
26.当其中一个电池单元放电电流超过i
告警
时，均流单元开始工作，通过pid算法均流，限制电流输出，直到输出电流降低到i恢复值，均流控制单元退出限制输出控制。此时其他电池单元电流值由于其中一组输出电流较低会升高，当被限流的那一组在限流取消后，此电池组电流值会自动上升，其他电池输出电流就会缓慢降低，这样又一次达到均衡的效果。
27.本发明的控制方法也可以采用以下步骤：初始化行模块、放电电流和告警电流比较模块、pdi算法均流模块、放电电流和恢复电流比较模块、延时直通模块。
28.更进一步，电池单元1到电池单元n并联，同时给负载10提供能源。
29.更进一步，多组电池单元并联，根据第一组间通讯接口3获取到各电池单元实际输出电流值。
30.更进一步，中央控制单元7会进行相关的计算得出实际并机电池组共同放电时每组电池应输出的限流值并通过第一组间通讯接口3与其他电池包协商达成一致。各独立电池包获取i限流值后执行单机均流算法机制，以此实现各电池包之间的输出电流均流。
31.更进一步，当其中一个电池单元放电电流超过i告警时，均流单元开始工作，进入流程图筛选。
32.更进一步，均流控制单元6执行初始化流程。
33.更进一步，均流控制单元6执行，放电电流值和电流告警值进行比较。
34.更进一步，如果放电电流值《电流告警值，跳转到延时直通模块，如果放电电流值》电流告警值，跳转到pid算法均流模块。
35.更进一步，pid算法均流模块，经过内部算法处理以后，放电电流和恢复值比较，如果放电电流《恢复值，跳转到延时直通模块，均流模块退出，如放电电流》恢复值，跳转到pid算法均流模块。
36.更进一步，均流控制单元6退出限制输出控制。此时其他电池单元电流值由于其中一组输出电流较低会升高，当被限流的那一组在限流取消后，此电池组电流值会自动上升，其他电池输出电流就会缓慢降低，这样又一次达到均衡的效果。
37.当其中一个电池单元放电电流超过i
告警
时，均流单元开始工作，通过pid算法均流，限制电流输出，直到输出电流降低到i
恢复
值，均流控制单元退出限制输出控制。此时其他电池单元电流值由于其中一组输出电流较低会升高，当被限流的那一组在限流取消后，此电池组电流值会自动上升，其他电池输出电流就会缓慢降低，这样又一次达到均衡的效果。
38.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保
护范围之内。