[發(fā)明專利]電池組放電均衡裝置及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010117160.6
• 申請日: 2010-02-27
• 公開（公告）號: CN102170145A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧林旺;鄧亞明;高云秀
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池組的均衡裝置，尤其涉及一種串聯(lián)動(dòng)力電池組的放電均衡裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力汽車或純電動(dòng)汽車上的車載動(dòng)力電池在長期使用后，由于電池個(gè)體的差異，導(dǎo)致自身容量差異很大，于是在使用中就可能會出現(xiàn)過放的現(xiàn)象，電源管理為了消除這種過放的現(xiàn)象必然會停止電池組的工作，從而個(gè)體電池的性能紊亂會導(dǎo)致整個(gè)電池組的性能的下降，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)電池組不能供電。電源管理系統(tǒng)會實(shí)時(shí)檢測每個(gè)電池的容量，由于電池是串聯(lián)放電，如果發(fā)現(xiàn)單體電池放電達(dá)到最低保護(hù)電壓閥值就會停止整個(gè)電池包的放電，那么必然導(dǎo)致有的電池未完全放電，電源管理系統(tǒng)會停止整個(gè)電池包的放電，這樣在電池長期工作后就會出現(xiàn)個(gè)體差異，從而導(dǎo)致整個(gè)電池組的性能的下降。為了保護(hù)單體電池，電池組的均衡裝置就應(yīng)運(yùn)而生，它主要是在電池長期工作后出現(xiàn)的個(gè)體差異進(jìn)行修正，保證電池包里的單體電池容量的放電一致性。

目前，在新的動(dòng)力電池組使用前或者對經(jīng)過長期工作的電池組進(jìn)行個(gè)體差異修正或者保養(yǎng)時(shí)，為了保證對動(dòng)力電池組的電壓或者電量的均衡效果，現(xiàn)有的一種電池放電均衡裝置在對動(dòng)力電池組進(jìn)行放電均衡時(shí)，采用兩級放電，第一級放電采用大電流放電，當(dāng)電池組中其中某一節(jié)電池的電壓達(dá)到最低電壓保護(hù)閥值即目標(biāo)電壓值時(shí)進(jìn)入第二級放電，在第二級放電中可以對電壓值未降到最低電壓保護(hù)閥值的電池進(jìn)行單獨(dú)放電，使得電池包中的每節(jié)電池電壓一致，達(dá)到放電均衡的目的。但是在以上電池組的第一級均衡過程中，由于要對動(dòng)力電池組采用大電流放電，因此當(dāng)?shù)谝患壘怆娐分械拈_關(guān)或者繼電器直接接通或斷開時(shí)，就會存在產(chǎn)生大的沖擊電流或者沖擊電壓的可能，這對動(dòng)力電池組的均衡是及其不利的，輕則降低電池組的使用性能和壽命，重則燒毀整個(gè)動(dòng)力電池組甚至引起爆炸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)力電池組放電均衡裝置的工作安全性問題，提供一種工作安全可靠，不會在對電池組放電均衡時(shí)產(chǎn)生沖擊電流或者沖擊電壓的電池組放電均衡裝置。

一種電池組放電均衡裝置，所述電池組放電均衡裝置包括，

控制器，所述控制器用于采集電池組中每節(jié)單體電池的實(shí)際電壓值，將所述實(shí)際電壓值與目標(biāo)電壓值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制電池組進(jìn)行放電均衡；

n組二級放電支路，所述第x組二級放電支路包括相互串聯(lián)連接的第x繼電器Kx及x號負(fù)載rx，所述第x組二級放電支路與所述電池組中的第x節(jié)單體電池連接形成一回路(1≤x≤n，x為整數(shù)，n為電池組中單體電池的節(jié)數(shù))；

及連接在所述電池組兩端的一級放電支路；一級放電支路包括第一開關(guān)KR1、第二開關(guān)KR2、……、第y開關(guān)KRy，以及第一負(fù)載R1、第二負(fù)載R2、……、第y負(fù)載Ry，其中2≤y≤n，y為整數(shù)，n為電池組中單體電池的節(jié)數(shù)，還包括一級總開關(guān)KT，所述第一開關(guān)KR1與第一負(fù)載R1串聯(lián)形成第一分支，第二開關(guān)KR2與第二負(fù)載R2串聯(lián)形成第二分支，……，第y開關(guān)KRy與第y負(fù)載Ry串聯(lián)形成第y分支，所述第一分支、第二分支、……、第y分支相互并聯(lián)并與所述電池組、一級總開關(guān)KT串聯(lián)連接形成回路；

一級放電均衡開始時(shí)，所述控制器先控制一級總開關(guān)KT閉合，然后控制第一開關(guān)KR1、第二開關(guān)KR2、……、第y開關(guān)KRy依次閉合；

及一級放電均衡結(jié)束時(shí)，所述控制器先控制第一開關(guān)KR1、第二開關(guān)KR2、……、第y開關(guān)KRy依次斷開，然后控制一級總開關(guān)KT斷開。

本發(fā)明還提供一種上述電池組放電均衡裝置的工作方法，包括以下步驟：

控制器控制一級放電支路對電池組進(jìn)行一級放電均衡；

控制器控制二級放電支路對電池組進(jìn)行二級放電均衡；

在電池組一級放電均衡開始時(shí)，所述控制器控制一級總開關(guān)KT閉合后控制第一開關(guān)KR1、第二開關(guān)KR2、……、第y開關(guān)KRy依次閉合；

在電池組一級放電結(jié)束時(shí)，所述控制器控制第一開關(guān)KR1、第二開關(guān)KR2、……、第y開關(guān)KRy依次斷開后控制一級總開關(guān)KT斷開。

優(yōu)選地，對所述電池組進(jìn)行一級放電均衡時(shí)，主控單元發(fā)送一級放電均衡開始信號給邏輯控制單元；

邏輯控制單元控制一級總開關(guān)KT閉合并發(fā)送一級放電均衡開始信號給延時(shí)控制單元，延時(shí)控制單元接收到一級放電均衡開始信號后控制第一開關(guān)KR1、第二開關(guān)KR2、……、第y開關(guān)KRy依次閉合，