組的電壓、充放電電流和溫度參數(shù)，電 池組中各電池的電壓、溫度、充放電電流參數(shù)，電池組和電池組內(nèi)各電池的SOC參數(shù)，以及 分控制器自身的電流、電壓和溫度參數(shù)，并上傳給主控制器；
[0032] 主控制器根據(jù)各分控制器上傳的參數(shù)信息，獲取每個(gè)輸出相組中各能源管理設(shè)備 的電量和/或電壓，并結(jié)合電機(jī)的速度、電流和溫度參數(shù)信息，計(jì)算各能源管理設(shè)備的PWM 占空比并分別下發(fā)給各能源管理設(shè)備連接的分控制器；
[0033] 分控制器根據(jù)主控制器下發(fā)的PWM占空比信息對PWM進(jìn)行處理后輸出給連接的能 源管理設(shè)備中的H橋單元以驅(qū)動該H橋單元?jiǎng)幼?，從而控制能源管理設(shè)備的工作狀態(tài)、和工 作狀態(tài)下的工作時(shí)長。
[0034] 在上述電控方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述BMS對相應(yīng)能源管理設(shè)備中的電池組進(jìn) 行能量均衡控制包括：
[0035] 采集電池組的電壓、充放電電流和溫度參數(shù)，以及電池組中各電池的電壓、溫度、 充放電電流參數(shù)；以及
[0036] 根據(jù)采集的參數(shù)估測電池組的SOC和電池組內(nèi)各電池的SOC，并進(jìn)行電池組內(nèi)電 池間的均衡充電和放電，使組中各電池達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。
[0037] 在上述電控方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述主控制器根據(jù)各分控制器上傳的參數(shù)信 息，獲取每個(gè)輸出相組中各能源管理設(shè)備的電量和/或電壓包括：
[0038] 主控制器直接以分控制器上傳的參數(shù)信息中的電池組的SOC和/或電壓分別作為 能源管理設(shè)備的電量和/或電壓；或者
[0039] 主控制器通過預(yù)設(shè)電池標(biāo)準(zhǔn)放電電量Q0和分控制器上傳的參數(shù)信息中電池組的 充放電電流計(jì)算能源管理設(shè)備的電量，和/或以分控制器上傳的參數(shù)信息中的電池組的電 壓作為能源管理設(shè)備的電壓。
[0040] 在上述電控方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述結(jié)合電機(jī)的速度、電流和溫度參數(shù)信息， 計(jì)算各能源管理設(shè)備的PWM占空比包括：
[0041] 根據(jù)電機(jī)輸出能量的正負(fù)，按照所有能源管理設(shè)備的電量或電壓的大小對各能源 管理設(shè)備進(jìn)行排序，獲得各能源管理設(shè)備在PWM占空比輸出中的位置；其中，電機(jī)輸出能量 為正時(shí)，按照所有能源管理設(shè)備的電量或電壓由大到小的順序，在PWM占空比輸出中依次 由底端到頂端排序，電機(jī)輸出能量為負(fù)時(shí)，按照所有能源管理設(shè)備的電量或電壓由大到小 的順序，在PWM占空比輸出中依次由頂端到底端排序；
[0042] 通過載波層疊PWM方法，將載波與調(diào)制波進(jìn)行比較，輸出各能源管理設(shè)備的PWM占 空比信息。
[0043] 在上述電控方法的另一個(gè)實(shí)施例中，還包括：
[0044] 在能源管理設(shè)備故障時(shí)，故障能源管理設(shè)備的分控制器通過控制該故障能源管理 設(shè)備中的H橋單元切出該故障能源管理設(shè)備。
[0045] 基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的能源管理設(shè)備、電控系統(tǒng)和電控方法、電動汽車，由 H橋單元、M個(gè)電池串聯(lián)而成的電池組和BMS構(gòu)成一個(gè)能源管理設(shè)備，電控系統(tǒng)中可以設(shè) 置三個(gè)相組的多個(gè)能源管理設(shè)備，由BMS對所在能源管理設(shè)備中的電池組進(jìn)行能量均衡控 制，通過主控制器結(jié)合分控制器的兩級控制結(jié)構(gòu)，由主控制器計(jì)算各能源管理設(shè)備的PWM 占空比并由各能源管理設(shè)備連接的分控制器據(jù)此驅(qū)動能源管理設(shè)備中的H橋單元?jiǎng)幼鳎瑏?控制能源管理設(shè)備的工作狀態(tài)、和工作狀態(tài)下的工作時(shí)長。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例 具有以下有益技術(shù)效果：
[0046] 無大規(guī)模的電池串聯(lián)；
[0047] 由于各電池組中串聯(lián)的電池單體數(shù)量少，例如可以12只電池單體作為一個(gè)電池 組，僅要求這12個(gè)串聯(lián)電池單體的特性盡量一致即可，而不同電池組之間的特性不必完全 一致，可兼容不同電氣特性的電池組，因此可兼容不同廠家、不同生產(chǎn)年限甚至是不同類型 的電池，電池的生產(chǎn)、維護(hù)、更換時(shí)都比較方便，避免了大規(guī)模的電池串聯(lián)存在的檢測成本 高、電池替換困難等問題；
[0048] 電池組的體積小、重量輕、散熱容易設(shè)計(jì)，不易產(chǎn)生熱積聚，不會再出現(xiàn)中心單體 溫度與周圍單體差異很大的情況，有利于保持電池全壽命周期內(nèi)的內(nèi)阻穩(wěn)定并減緩因電池 衰減帶來的不一致問題；
[0049] 由于能源管理設(shè)備級聯(lián)，在一部分實(shí)施例中，當(dāng)能源管理設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)可通過 控制切出故障能源管理設(shè)備，使電控系統(tǒng)降額運(yùn)行，可靠性和安全性得到提高；
[0050] 在一部分實(shí)施例中，電控系統(tǒng)兼容充電與換電兩種運(yùn)營模式。在換電模式下，只需 依據(jù)剩余電量將各級聯(lián)能源管理設(shè)備中的電池全部或部分更換，操作靈活，不再像現(xiàn)有的 換電系統(tǒng)需要更換整個(gè)電池組；在充電模式下，可以直接接入交流電源，通過控制H橋單元 對電控系統(tǒng)各能源管理設(shè)備進(jìn)行充電。
[0051] 由此，本發(fā)明實(shí)施例解決了現(xiàn)有電動汽車電池組中電池大規(guī)模的串聯(lián)所導(dǎo)致的電 池一致性要求高、檢測成本高、電池替換困難、BMS均衡能力不足以滿足大規(guī)模串聯(lián)后電池 組的動態(tài)均壓的技術(shù)問題。
[0052] 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0053] 構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同描述一起用于解釋 本發(fā)明的原理。
[0054] 參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：
[0055] 圖1為現(xiàn)有電動汽車電池組的一個(gè)不意圖。
[0056] 圖2為現(xiàn)有電動汽車中電控系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057] 圖3為本發(fā)明能源管理設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058] 圖4為本發(fā)明能量消耗型BMS-個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059] 圖5為本發(fā)明共享變壓器均衡型BMS-個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0060] 圖6為本發(fā)明開關(guān)電容式BMS-個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0061] 圖7為本發(fā)明開關(guān)變壓器均衡型BMS-個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062] 圖8為能源管理設(shè)備一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063] 圖9為本發(fā)明電控系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例電控系統(tǒng)的一個(gè)仿真輸出波形圖。
[0065] 圖11為本發(fā)明電控系統(tǒng)再一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例中一個(gè)能源管理設(shè)備的旁路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067] 圖13為本發(fā)明電控方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0068] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例中能源管理設(shè)備的一個(gè)排序示意圖。
[0069] 圖15為本發(fā)明實(shí)施例中輸出各能源管理設(shè)備的PWM占空比信息的一個(gè)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0070] 現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具 體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本 發(fā)明的范圍。
[0071] 同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際 的比例關(guān)系繪制的。
[0072] 以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明 及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0073] 對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適 當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。
[0074] 在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不 是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。
[0075] 應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一 個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0076] 圖3為本發(fā)明能源管理設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該實(shí)施例的 能源管理設(shè)備包括：
[0077] H橋單元（也稱為：H橋變換器），包括并聯(lián)的電容和兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂包括兩個(gè) 三極管；
[0078] 與H橋單元并聯(lián)、作為H橋單元的輸入電源的電池組，該電池組包括串聯(lián)在一起的 由M個(gè)電池，其中，M為大于1的整數(shù)；和
[0079] 分別與電池組中的各電池連接、對電池組進(jìn)行能量均衡控制的BMS?；诒景l(fā)明上 述實(shí)施例提供的能源管理設(shè)備，由H橋單元、M個(gè)電池串聯(lián)而成的電池組和BMS構(gòu)成，在結(jié)構(gòu) 和功能上集成了BMS與H橋單元。這樣，電控系統(tǒng)中便可以設(shè)置三個(gè)相組的多個(gè)能源管理 設(shè)備，由BMS對所在能源管理設(shè)備中的電池組進(jìn)行能量均衡控制，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無大規(guī) 模的電池串聯(lián)；由于各電池組中串聯(lián)的電池單體數(shù)量少，例如可以12只電池單體作為一個(gè) 電池組，僅要求這12個(gè)串聯(lián)電池單體的特性盡量一致即可，而不同電池組之間的特性不必 完全一致，可兼容不同電氣特性的電池組，因此可兼容不同廠家、不同生產(chǎn)年限甚至是不同 類型的電池，電池的生產(chǎn)、維護(hù)、更換時(shí)都比較方便，避免了大規(guī)模的電池串聯(lián)存在的檢測 成本高、電池替換困難等問題；電池組的體積小、重量輕、散熱容易設(shè)計(jì)，不易產(chǎn)生熱積聚， 不會再出現(xiàn)中心單體溫度與周圍單體差異很大的情況，有利于保持電池全壽命周期內(nèi)的內(nèi) 阻穩(wěn)定并減緩因電池衰減帶來的不一致問題；解決了現(xiàn)有電動汽車電池組中電池大規(guī)模的 串聯(lián)所導(dǎo)致的電池一致性要求高、檢測成本高、電池替換困難、BMS均衡能力不足以滿足大 規(guī)模串聯(lián)后電池組