专利名称：一种动力电池备份组合系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及应用在电动汽车领域的动力电池备份组合系统及其实现方法。
背景技术：
电动汽车应用领域或其他需要动力电池的应用领域都需要动力电池作为系统的动力储能单元，甚至在一些系统，该储能电池单元是系统唯一的能量来源，因此对该储能电池单元的可靠性要求非常高。单一的储能动力电池单元在一些应用领域存在了一些问题。 同时，系统考虑备份的应用系统中，不仅要考虑当前系统的备份解决方案，同时还需要考虑系统的可扩展性。现有的动力电池系统应用中，动力电池会作为唯一的储能单元单独使用， 即使有多动力电池应用的场合，各个动力电池单元也是独立完成整套系统的储能要求。当任意一个动力电池出现故障或其他问题时，该动力电池就会停止工作，进而导致该动力电池无法向外界的设备提供能量输出和能量存储功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种保证整套系统可靠工作，各个储能单元的独立运行以及互为备份机制的动力电池备份组合系统及其实现方法。本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的一种动力电池备份组合系统，包括至少两个供电单元体，所述的供电单元体之间通过CAN控制总线进行互联，供电单元体上均设有信息输出接口；所述的供电单元体包括动力电池单元和电池管理系统单元。本发明还提供了上述动力电池备份组合系统的实现方法，其实现步骤为，A、动力电池备份组合系统接通低压电源开始工作，供电单元体中的电池管理系统单元进行系统初始化；B、初始化完毕以后，各个供电单元体通过CAN控制总线发送以自己的编码号作为源地址的CAN信息报文和编码优先仲裁请求；C、在设定时间内，任意一个供电单元体收到的其他供电单元体的编码优先仲裁请求的编码优先级都低于自己的编码优先级时，则该供电单元体作为整个动力电池备份组合系统的主控系统，其他低优先级的供电单元体作为从控系统。所述步骤C中，编码优先级为最高的供电单元体中的电池管理系统单元对所有的供电单元体进行控制，完成对外接口的信息输出。与现有技术相比，动力电池不是单独一组，而是动力电池备份组合系统，它有两组或两组以上的供电单元体一起组成，以完成互为备份冗余控制需求。同时作为互为备份的任意一组供电单元体能够有自己独立的控制系统，可以在只有一组供电单元体的系统中使用，实现系统的可扩展性能。当存在多组供电单元体同时使用时，供电单元体通过采用编码优先控制机制每一组供电单元体都有自己的电池编码，在储能系统开始运行时，各个供电单元体完成系统初始化以后，通过CAN总线发送自己编码优先仲裁请求，同时各个供电单元体去监听其它供电单元体发送过来的编码优先仲裁请求，当供电单元体在规定时间内， 所监听到的编码优先仲裁请求信息中，没有截获到比自己编码优先的请求时，则该供电单元体成为各个供电单元体的主控制单元；当供电单元体在规定时间内，监听到有供电单元体的编码优先于自己时，该供电单元体则作为从控制单元，在接下来的运行中，只接收和执行主控制单元的命令，以共同完成动力电池备份组合系统的输出与控制需求。当系统只有一组供电单元体使用时，该供电单元体在规定时间内是监听不到其他供电单元体的仲裁请求，然后该组供电单元体可以主动进入自控模式，完成该系统的储能输出与控制。
图1是本发明动力电池备份组合系统原理简图。
具体实施例方式为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施方式
及附图对本发明原理作进一步详细描述
一种动力电池备份组合系统，包括PACK1。。。。PACKn个供电单元体，其中，η彡2，所述的供电单元体之间通过CAN控制总线进行互联，供电单元体上均设有信息输出接口 ；所述的供电单元体包括动力电池单元和电池管理系统单元。PACKl编码为1号，PACKn编码为η (η ^ 2)号。编号越小，仲裁优先级越高。当系统开始上电工作时，PACKl和PACKn会同时工作并完成系统的初始化任务。完成系统初始化任务以后，η个PACK会通过CAN控制总线发送以自己的编码号作为源地址的 CAN信息报文，同时发送编码优先仲裁请求。当在设定时间内，例如1秒钟内，任意一个PACK收到的其他PACK的编码优先仲裁请求的编码优先级都低于自己的编码优先级时，则该PACK的编码优先级时最高的，它将作为整个系统主控系统，而所有低优先级的系统作为从控系统。在图示的系统中，PACKl的编码优先级高，PACKn的编码优先级低，则PACKl将作为主控系统，PACKn作为从控系统，然后由PACKl对PACKl和PACKn进行控制，完成对外接口的信息输出。本发明提出一种编码优先控制机制，解决动力电池互为备份式的系统应用需求。 而目前动力电池在实际使用一般都是作为一个独立单元进行使用，具有很强的独立性，这样决定了系统的稳定性较差。本发明考虑到系统备份需要多个供电单元体的组成，不仅要考虑供电单元体的独立性，同时供电单元体在使用过程的扩展性，通过编码优先控制机制可以解决系统备份，实现电池备份机制，进而提高电池储能系统的冗余性和稳定性。上述仅为本发明较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换均应落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种动力电池备份组合系统，支持多个供电单元体，其特征在于所述的供电单元体之间通过CAN控制总线进行互联，供电单元体上均设有信息输出接口 ；所述的供电单元体包括动力电池单元和电池管理系统单元。
2.一种根据权利要求1所述动力电池备份组合系统的实现方法，其特征在于其实现步骤为，A、动力电池备份组合系统接通低压电源开始工作，供电单元体中的电池管理系统单元进行系统初始化；B、初始化完毕以后，各个供电单元体通过CAN控制总线发送以自己的编码号作为源地址的CAN信息报文和编码优先仲裁请求；C、在设定时间内，任意一个供电单元体收到的其他供电单元体的编码优先仲裁请求的编码优先级都低于自己的编码优先级时，则该供电单元体作为整个动力电池备份组合系统的主控系统，其他低优先级的供电单元体作为从控系统。
3.根据权利要求2所述的动力电池备份组合系统的实现方法，其特征在于所述步骤 C中，编码优先级为最高的供电单元体中的电池管理系统单元对所有的供电单元体进行控制，完成对外接口的信息输出。
全文摘要
本发明公开了一种动力电池备份组合系统及其实现方法，包括至少两个供电单元体，所述的供电单元体之间通过CAN控制总线进行互联，供电单元体上均设有信息输出接口；所述的供电单元体包括动力电池单元和电池管理系统单元。本发明考虑到系统备份需要多个供电单元体组成，不仅要考虑供电单元体的独立性，同时供电单元体在使用过程的扩展性，通过编码优先控制机制可以解决系统备份，实现电池备份机制，进而提高电池储能系统的冗余性和稳定性。
文档编号G05B19/418GK102520698SQ20111043781
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者刘飞, 文锋, 盛大双, 阮旭松 申请人:惠州市亿能电子有限公司