[發明專利]一種鋰離子動力電池的主動均衡系統及其均衡方法

有效

• 申請號: 200910251509.2
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101740827A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 蘇志高
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

1.一種鋰離子動力電池的主動均衡系統，其特征在于：包括由多 個電池單體串聯組成的電池模塊B，變壓器T的初級線圈L通過總開關 S接電池模塊B的正、負極，變壓器T的各個次級線圈分別通過各個分 開關接在各個電池單體的正、負極上，總開關S跨接在主控芯片MCU的 信號輸入端和接地端之間，采樣處理電路接在主控芯片MCU的信號輸入 端和總開關S之間。

2.根據權利要求1所述的鋰離子動力電池的主動均衡系統，其特 征在于：所述的采樣處理電路包括二極管D1，二極管D1的正極與初級 線圈L的一端相連，二極管D1的負極分兩路輸出，一路與電阻R2的一 端相連，另一路與電容C1的一端連接，電阻R2的另一端與穩壓二極管 D2的正極相連，穩壓二極管D2的負極接穩壓二極管D3的負極，穩壓二 極管D3的正極與初級線圈L的另一端相連，二極管D1、電阻R2、穩壓 二極管D2、穩壓二極管D3和初級線圈L組成串聯回路，電容C1的另一 端接主控芯片MCU的信號輸入端，電容C2與電阻R1并聯后跨接在主控 芯片MCU的信號輸入端和接地端上，主控芯片MCU的接地端接地，初級 線圈L的一端與總開關S相連，通過總開關S接地。

3.根據權利要求1所述的鋰離子動力電池的主動均衡系統，其特 征在于：所述的變壓器T的次級線圈包括第一、二、三次級線圈L1、L2、 L3，所述的電池單體包括第一、二、三電池單體B1、B2、B3，第一次級 線圈L1的兩端分別通過分開關S1、S2接第一電池單體B1的正、負極， 第二次級線圈L2的兩端分別通過分開關S3、S4接第二電池單體B2的 正、負極，第三次級線圈L3的兩端分別通過分開關S5、S6接第三電池 單體B3的正、負極。

4.根據權利要求1或2所述的鋰離子動力電池的主動均衡系統， 其特征在于：所述的總開關S和各個分開關均采用場效應管，總開關S 為場效應管Q，所述的初級線圈L的一端與場效應管Q的漏極相連，場 效應管Q的源極接地。

5.根據權利要求1所述的鋰離子動力電池的主動均衡系統的均衡 方法，該方法包括下列順序的步驟：

(1)斷開總開關S，依次閉合各個分開關，使采樣處理電路對各個 電池單體的電量進行循環采樣，并將采樣結果發送至主控芯片MCU；

(2)主控芯片MCU計算電池模塊B內各個電池單體的平均電壓， 對電壓高的電池單體進行上限均衡，反之，對電壓低的電池單體進行下 限均衡。

6.根據權利要求5所述的鋰離子動力電池的主動均衡系統的均衡 方法，其特征在于：所述的變壓器T的次級線圈包括第一、二、三次級 線圈L1、L2、L3，所述的電池單體包括第一、二、三電池單體B1、B2、 B3，第一次級線圈L1的兩端分別通過分開關S1、S2接第一電池單體B1 的正、負極，第二次級線圈L2的兩端分別通過分開關S3、S4接第二電 池單體B2的正、負極，第三次級線圈L3的兩端分別通過分開關S5、S6 接第三電池單體B3的正、負極。

7.根據權利要求6所述的鋰離子動力電池的主動均衡系統的均衡 方法，其特征在于：在對電池單體的電量進行循環采樣時，先斷開總開 關S，閉合分開關S1、S2，對第一電池單體B1的電量進行采集；斷開 分開關S1、S2，閉合分開關S3、S4，對第二電池單體B2的電量進行采 集；斷開分開關S3、S4，閉合分開關S5、S6，對第三電池單體B3的電 量進行采集，然后斷開分開關S5、S6，采樣處理電路將第一、二、三電 池單體B1、B2、B3的電壓值發送至主控芯片MCU，所述的分開關S1、 S2、S3、S4、S5、S6閉合的時間為4ms。