本發明屬于電源管控技術領域，尤其涉及一種電源管理系統。

背景技術：

目前，我國礦井用防爆車輛均為柴油機無軌膠輪車，柴油機防爆無軌膠輪車輛存在高污染、高噪聲、高油耗、低壽命的問題，為了避免上述問題，研制出了新型高效、低污染的純電動防爆無軌膠輪運輸車輛。

受國家安全標準限制，井下純電動防爆無軌膠輪運輸車輛，有能量與電壓等硬性指標要求，為滿足整車對電源性能指標的要求，必須采取多組動力電池串并聯的方式，而多組動力電池串并聯充放電控制如果控制不合理就會造成電池預期壽命下降，現有技術中，普通純電動汽車只采取一組動力電源，管控方式較為單一，無法直接應用到井下純電動防爆無軌膠輪材料運輸車。

基于此，本發明提供一種電源管理系統，以解決現有技術中的上述問題。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供了一種電源管理系統，用于解決現有技術中，無法合理有效控制井下純電動運輸車輛的動力電源，導致電池性能及穩定性下降的技術問題。

本發明提供一種電源管理系統，其特征在于，所述系統包括：

從控制器，所述從控制器設置在電池箱內，所述從控制器的一端與電池組相連，用于采集所述電池組的狀態參數信息，并將所述狀態參數信息發送至主控制器；

主控制器，所述主控制器的第一端口與所述從控制器的另一端相連，用于根據所述電池組的狀態參數信息對所述電池組進行均衡控制；其中，所述電池組及所述從控制器均包括N個，N個電池組的荷電狀態在使用之前保持一致。

上述方案中，所述主控制器根據所述電池組的狀態參數信息對所述電池組進行均衡控制具體包括：

所述主控制器根據各電池組的狀態信息控制電量最多的電池組對電量最少的電池組進行充電補償。

上述方案中，所述N個電池組的直流母線上均串接有二極管。

上述方案中，所述系統還包括：電壓檢測傳感器模塊，所述電壓檢測模塊用于檢測所述電池組的電壓差。

上述方案中，在車輛制動過程中，當所述電壓差在預設的電壓范圍內時，所述主控制器還用于控制所述電池組開啟充電狀態。

上述方案中，所述電池組放電時的額定電流為0.6C；峰值電流不大于1C。

上述方案中，當利用充電機對所述電池組進行充電時，快充時的電流為0.5～0.7C，慢充時的電流為0.1～0.3C。

上述方案中，所述電池組的狀態信息包括：電壓、電流、溫度及剩余電量。

上述方案中，所述系統還包括：顯示設備，所述顯示設備與所述主控器的第二端口相連，用于顯示所述電池組的狀態信息。

上述方案中，所述系統還包括：整車控制器；所述整車控制器與所述主控器的第三端口相連。

本發明提供了一種電源管理系統，所述系統包括：從控制器，所述從控制器設置在電池箱內，所述從控制器的一端與電池組相連，用于采集所述電池組的狀態參數信息，并將所述狀態參數信息發送至主控制器；主控制器，所述主控制器的第一端口與所述從控制器的另一端相連，用于根據所述電池組的狀態參數信息對所述電池組進行均衡控制；其中，所述電池組及所述從控制器均包括N個，N個電池組的荷電狀態在使用之前保持一致；如此，所述主控制器可以根據從控制器發送的電池組的狀態參數信息控制電量最多的電池組對電量最少的電池組進行充電補償，以能對各個電池組的電量進行合理的均衡控制，進而提高電源的整體性能、穩定性及使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的電源管理系統的整體結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的第一電池組的電路原理圖；

圖3為本發明實施例提供的第一從控制器的整體結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的電源的等效電路示意圖。

具體實施方式

為了可以合理有效控制井下純電動運輸車輛的動力電源，提高電源的穩定性及預期壽命，本發明提供了一種電源管理系統，所述系統包括：從控制器，所述從控制器設置在電池箱內，所述從控制器的一端與電池組相連，用于采集所述電池組的狀態參數信息，并將所述狀態參數信息發送至主控制器；主控制器，所述主控制器的第一端口與所述從控制器的另一端相連，用于根據所述電池組的狀態參數信息對所述電池組進行均衡控制；其中，所述電池組及所述從控制器均包括N個，N個電池組的荷電狀態在使用之前保持一致。

下面通過附圖及具體實施例對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。

本實施例提供一種電源管理系統，電源系統一方面為整車驅動系統提供動力電源，另一方面為整車控制系統提供+24V電源，如圖1所示，所述系統包括：從控制器及主控制器1，所述從控制器設置在防爆電池箱內，所述從控制器的一端與電池組相連，用于采集所述電池組的狀態參數信息，并將所述狀態參數信息發送至主控制器1；所述主控制器1的第一端口通過信號線與所述從控制器的另一端相連，用于根據所述電池組的狀態參數信息對所述電池組進行均衡控制；其中，所述電池組及所述從控制器均包括N個，N個電池組的荷電狀態在使用之前保持一致。其中，所述主控制器根據所述電池組的狀態參數信息對所述電池組進行均衡控制具體包括：所述主控制器根據各電池組的狀態信息控制電量最多的電池組對電量最少的電池組進行充電補償。所述狀態參數信息具體可以包括：電壓、電流、溫度、剩余電量及累計使用時間等。所述電池組的溫度可以為10～30℃，優選地為20℃。

具體地，所述N值不小于2，本實施例中的N值為6。相應地，參見圖1，所述防爆電池箱包括六個，具體為：第一防爆電池箱2、第二防爆電池箱3、第三防爆電池箱4、第四防爆電池箱5、第五防爆電池箱6、第六防爆電池箱7；其中，所述第一防爆電池箱2與第二防爆電池箱3在供電回路中串聯連接；第三防爆電池箱4與第四防爆電池箱5在供電回路中串聯連接；第五防爆電池箱6與第六防爆電池箱7在供電回路中串聯連接。然后這三個串聯電池箱回路并聯在供電回路中。

所述第一防爆電池箱2、第二防爆電池箱3、第三防爆電池箱4、第四防爆電池箱5、第五防爆電池箱6、第六防爆電池箱7具有單獨的充電接口。

這里，所述防爆電池箱包括：電池組及從控制器，參見圖1，所述第一防爆電池箱2包括：第一電池組21及第一從控制器22，所述第一從控制器22通過信號線與所述主控器1的第一端口相連，所述第一從控制器22用于對所述第一電池組21進行放電管理，采集所述第一電池組21的狀態信息參數，并實時將第一電池組21的狀態信息參數發送至主控器1中。

所述第二防爆電池箱3包括：第二電池組31及第二從控制器32，所述第二從控制器32通過信號線與所述主控器1的第一端口相連，所述第二從控制器32用于對所述第二電池組31進行放電管理，采集所述第二電池組31的狀態信息參數，并實時將第二電池組31的狀態信息參數發送至主控器1中。

所述第三防爆電池箱4包括：第三電池組41及第三從控制器42，所述第三從控制器42通過信號線與所述主控器1的第一端口相連，所述第三從控制器42用于對所述第三電池組41進行放電管理，采集所述第三電池組41的狀態信息參數，并實時將第三電池組41的狀態信息參數發送至主控器1中。

所述第四防爆電池箱5包括：第四電池組51及第四從控制器52，所述第四從控制器52通過信號線與所述主控器1的第一端口相連，所述第四從控制器52用于對所述第四電池組51進行放電管理，采集所述第四電池組51的狀態信息參數，并實時將第四電池組51的狀態信息參數發送至主控器1中。

所述第五防爆電池箱6包括：第五電池組61及第五從控制器62，所述第五從控制器62通過信號線與所述主控器1的第一端口相連，所述第五從控制器62用于對所述第五電池組61進行放電管理，采集所述第五電池組61的狀態信息參數，并實時將第五電池組61的狀態信息參數發送至主控器1中。

所述第六防爆電池箱7包括：第六電池組71及第六從控制器72，所述第六從控制器72通過信號線與所述主控器1的第一端口相連，所述第六從控制器72用于對所述第六電池組71進行放電管理，采集所述第六電池組71的狀態信息參數，并實時將第六電池組71的狀態信息參數發送至主控器1中。

這里，在電源使用之前，所述第一電池組21、第二電池組31、第三電池組41、第四電池組51、第五電池組61及第六電池組71的荷電狀態(電量)應保持基本一致。其中，在電源系統運行過程中，所述主控制器1根據各電池組的狀態信息控制電量最多的電池組對電量最少的電池組進行充電補償，以確保各電池組的均衡性。比如，當第六電池組71的電量最少，而第一電池組21的電量最多，參見圖2，那么所述主控制器1則向第一從控制器22發送第一控制指令，所述第一從控制器22根據所述第一控制指令控制KA閉合，那么第一電池組22放電，對所述第六電池組71進行充電。

另外，如果第一電池組21出現異常時，所述主控制器2控制KA、KC閉合，強行斷開第一電池組21，避免所述第一電池組21影響電源整體性能。

相應地，如果需要對第一電池組21進行充電時，所述控制器2則控制KB閉合，對所述第一電池組進行充電。

這里，各個從控制器的結構及工作原理相同，以第一從控制器22為例進行說明，參見圖3，所述第一從控制器22包括：處理器模塊33、電流檢測模塊34、電壓檢測模塊35、溫度檢測模塊36、存儲模塊37、電源模塊38及繼電器吸合控制模塊39；其中，

所述處理器模塊33用于對接收到的狀態信息參數進行處理，具體可以為MCU單元。所述電流檢測模塊34與所述處理器模塊33的第一端口相連，用于采集所述第一電池組21充放電過程的充放電電流，所述電壓檢測模塊35與所述處理器模塊33的第二端口相連，用于采集所述第一電池組21充放電過程的充放電電壓；所述溫度檢測模塊36與所述處理器模塊33的第三端口相連，用于檢測第一電池組充放電過程中的溫度；所述存儲模塊37與所述處理器模塊33的第四端口相連，用于存儲各個狀態信息參數；所述電源模塊38與所述處理器模塊33的第五端口相連，用于為其他各模塊提供電源；所述繼電器吸合控制模塊39與所述處理器模塊33的第六端口相連，用于控制繼電器吸合、斷開來控制電池組是否向外供電。

進一步地，為了避免多組動力電池并聯時產生內環流，參見圖4，所述第一防爆電池箱2與第二防爆電池箱3組成的串聯回路、第三防爆電池箱3與第四防爆電池箱4組成的串聯回路；第五防爆電池箱5與第六防爆電池箱6組成的串聯回路上的直流母線上均串接有二極管，以保證電池放電時電流輸出的單向性。

這里，在車輛制動過程中，制動產生的電能也可以為各電池組充電，各個電池組中的電壓檢測模塊還用于檢測所述電池組的電壓差，當所述電壓差在預設的電壓范圍內時，所述主控制器2還用于控制所述電池組開啟充電狀態。其中，所述預設的電壓范圍為0～3V。并且，利用車輛制動進行充電時，充電的峰值電流不大于0.3C；相應地，當利用充電機對各電池組進行充電時，快充時的電流為0.5～0.7C，優選地為0.7C；慢充時的電流為0.1～0.3C，優選地為0.3C。各電池組放電時的額定電流為0.6C；峰值電流不大于1C。其中，所述電壓檢測設備具體可以為電壓檢測傳感器。

進一步地，參見圖1，所述系統還包括：顯示設備8及整車控制器9；

所述顯示設備8與所述主控器2的第二端口相連，用于顯示各電池組的狀態信息。其中，所述顯示設備8具體可以為顯示屏。所述整車控制器9通過CAN總線與所述主控器2的第三端口相連，用于實時接收主控器2發送的各電池組的狀態信息參數，以便整車控制器9采用合理的控制策略，同時所述整車控制器9可以將電池組的狀態信息發送至車載監控系統，完成各電池組狀態數據的顯示和報警。

實際應用中，所述主控器2通過接收到的各電池組的狀態信息參數，對各個電池組進行均衡管理，提高整個動力電源的性能，并且在運行過程中，所述主控器2還可以提供電池組故障報警、維護提醒，以及緊急情況實時報警、提供報警參考處理辦法，使得整車動力電源工作穩定可靠，故障率極低，電池預期壽命得到保障。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。