[實(shí)用新型]電壓均衡智能控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820028132.5
• 申請日: 2008-01-17
• 公開（公告）號: CN201160227Y
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志平
• 申請（專利權(quán)）人: 張志平
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 西安慈源有限責(zé)任專利事務(wù)所
• 代理人: 鮑燕平;潘憲曾

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于動力畜電池組控制電路配件，特別是電壓均衡智能控制電路。

背景技術(shù)

動力電池設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平?jīng)Q定了單體之間的性能差異，在其整個生命周期里，串并聯(lián)電池組的使用壽命仍然達(dá)不到電池的額定設(shè)計(jì)壽命，總是有幾只電池最先報(bào)廢，致使整組電池報(bào)廢。比如，由于電池之間存在差異，各單體電池的充電電壓并不相等，而且時間越久，差異越大。電壓高的電池長期過充，造成電池失水；電壓低的電池長期欠充，造成極板硫化，使電池壽命大大降低。另外，在使用過程中隨著電池充電電壓偏差的加大，極板腐蝕加速系數(shù)增大，電池壽命縮短。例如在電動汽車加速和爬坡時，動力電池組輸出功率大放電電流大，這樣也就出現(xiàn)了電壓跌落幅度大，輸出效率下降，歐姆損耗增大；電壓下降也會導(dǎo)致電機(jī)效率降低，電機(jī)運(yùn)行條件惡劣，可能發(fā)生過強(qiáng)度放電，這樣也就超出電池電流輸出能力，此時電池組處于過載使用。為了避免動力電池組的過載措施：首先要使用功率較大的電池組；其次是通過智能控制系統(tǒng)限電壓、電流、功率或其組合限制超載行使。

從電池的生產(chǎn)差異和運(yùn)行狀態(tài)分析，對電池組各單電池之間做電壓均衡是非常必要的，它可以使電池組中各電池壽命趨于一致，避免電池的早期失效。要想避免單體電池由于過充、過放導(dǎo)致提前失效，使電池組的功能和性能指標(biāo)達(dá)到或者接近單體電池的平均水平，對電池組中單體電池之間實(shí)現(xiàn)均衡控制和管理是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種電壓均衡智能控制電路，以便實(shí)現(xiàn)電池組中單體電池的充電和放電均衡，延長電池組的使用壽命。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)一種電壓均衡智能控制電路，其特征是：柔性電路板上單體電池B1的正端有三條支路，一路與控制電路IC1的模擬輸入端電連接，另一路通過一個電阻R1與mos管Q2串聯(lián)連接，mos管Q2另一端與單體電池B1的負(fù)端電連接；mos管Q2控制端與控制電路IC1的I/O口K2電連接；第三支路通過mos管Q1與電池組總電源的正端電連接，mos管Q1控制端與控制電路IC1的I/O口K1電連接。

所述的控制電路IC1是帶有A/D輸入的單片機(jī)。

所述的模擬輸入端是A/D輸入端。

所述的電阻R1與mos管Q2串聯(lián)支路兩端并接有電容C。

所述的電壓均衡智能控制電路設(shè)計(jì)在一個柔性電路板上，柔性電路板有與每一單體電池組連線的兩根線接口，有與負(fù)載電連接的兩根線接口。

本實(shí)用新型的工作過程及優(yōu)點(diǎn)是：由于在單體電池與負(fù)載總線之間有充電過壓分流電路和過放電斷路電路(有大負(fù)載時)，在充電過程中后期，單體電壓達(dá)到或超過截止電壓時，充電過壓分流電路開始工作，減小單體電流，以期限制單體電壓不高于充電截止電壓。放電(電池組輸出功率)時，通過放電斷路電路限制單體電壓不低于預(yù)設(shè)的放電終止電壓，實(shí)現(xiàn)電池組中單體電壓的平衡，實(shí)時保持相近的荷電程度。

附圖說明

下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，給出并聯(lián)電池組中各單體電池的控制電路，由于每一組電池中各單體電池的控制電路相同，在這只對其中的一個單體電池工作過程及原理進(jìn)行說明。

圖1中單體電池B1的正端有三條支路，一路與控制電路IC1的模擬輸入端(A/D輸入端)電連接，控制電路IC1是帶有A/D輸入的單片機(jī)如EM78P458/459或HT46RXX系列。另一路通過一個電阻R1與mos管Q2串聯(lián)連接，mos管Q2另一端與單體電池B1的負(fù)端電連接；電阻R1與mos管Q2串聯(lián)支路兩端并接有電容C，消除澡聲對電路引起的誤操作。mos管Q2控制端與控制電路IC1的I/O口K2電連接；第三支路通過mos管Q1與電池組總電源的正端電連接，mos管Q1控制端與控制電路IC1的I/O口K1電連接。

在充電過程中后期，當(dāng)控制電路IC1的A/D輸入端檢測到單體電池B1的電壓達(dá)到或超過截止電壓時，控制電路IC1的I/O口K2輸出高電平(充電加電開始時此端為低電平)，由電阻R1和mos管Q2串聯(lián)支路及控制電路IC1共同構(gòu)成的充電過壓分流電路開始工作，通過支路分流減小單體B1的電流，以其限制單體電池B1的電壓不高于充電截止電壓。