[發明專利]電動力汽車電源管理系統

有效

• 申請號: 201010235572.X
• 申請日: 2010-07-26
• 公開（公告）號: CN102340165A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 李建國;唐毅
• 申請（專利權）人: 李建國
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02H7/18;H01M10/42
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

1.一種電動力汽車電源管理系統，用于管理一串聯電池組的充電和放電，所述電源管理系統包括充電控制子系統、放電驅動子系統和電池均衡控制子系統，其特征在于：

所述電池均衡控制子系統用以根據串聯電池組端電壓、各單體電池物理量的采樣控制充放電過程，并且為所述充電控制子系統和所述放電驅動子系統提供控制指令；所述電池均衡控制子系統的輸入端與串聯電池組各單體電池的引出電極一一連接，并且與充電控制子系統的輸出控制信號連接；

所述充電控制子系統用以在充電操作時為串聯電池組提供充電電源，所述充電控制子系統的輸入端與交流工網連接，控制輸入端與串聯電池組端電壓的取樣輸出、充放電電流的取樣輸出、電池均衡控制子系統的輸出連接；

所述放電驅動子系統用以對串聯電池組中達到均衡放電電壓值的單個或多個單體電池執行大電流均衡放電，所述放電驅動子系統的選通輸入端與電池均衡控制子系統的輸出、充電控制子系統的輸出信號連接，并以多路輸出的方式分別與串聯電池組中的各單體電池并聯連接。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電池均衡控制子系統包括電阻分壓選通單元和微處理器單元，所述電阻分壓選通單元以預定的分壓比，在各單體電池的正極引出端及電池均衡控制子系統的參考地之間，用電阻分壓器進行分壓；

所述微處理器單元的A/D端口采樣各單體電池電阻分壓器上的電壓、充放電電流信號、各單體電池的溫度、串聯電池組端電壓、以及充電控制子系統提供的基準源輸出；所述微處理器單元的輸出信號與充電控制子系統的控制輸入端和放電驅動子系統的選通輸入端連接。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述放電驅動子系統包括放電選通單元和放電驅動單元，所述放電選通單元的譯碼輸入端與微處理器單元的輸出連接，所述放電選通單元的輸出端與放電驅動單元順序連接；所述放電驅動單元包括多路放電驅動電路，放電驅動單元的輸出與對應的單體電池一一并聯連接；所述放電選通單元用以選通、鎖定、或解鎖放電驅動單元的一路或多路放電驅動電路。

4.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述充電控制子系統包括工網輸入單元、移相諧振全橋變換器單元、以及模式控制單元；所述工網輸入單元與工頻交流電網連接，用以對交流工網電源實行整流及濾波，輸出平直的高壓直流電源；該高壓直流電源連接所述移相諧振全橋變換器單元；所述移相諧振全橋變換器單元的的控制輸入端與模式控制單元及微處理器單元的輸出信號連接；所述移相諧振全橋變換器單元輸出的充電電源的正極通過防反充二極管與串聯電池組中相對電位最高的單體電池的正極引出端連接，充電電源的負極與電池均衡控制子系統的參考地連接，并通過電流取樣電阻與串聯電池組中相對電位最低的單體電池的負極引出端連接；

所述模式控制單元的控制輸入端與微處理單元、串聯電池組端電壓的分壓取樣信號、充放電電流取樣電阻上的電流取樣信號連接，所述模式控制單元的輸出控制信號分別與移相諧振全橋變換器單元相應控制信號輸入端、微處理器單元的I/O端口、中斷口、及A/D采樣輸入端連接。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括一輔助供電子系統，其包括AC-DC變換單元和DC-DC變換單元；所述AC-DC變換單元的輸入端與工網輸入單元的直流高壓輸出連接，所述AC-DC變換單元的第一輸出端與DC-DC變換單元的輸入連接，第二輸出端為15伏穩定直流，15伏穩定直流電源為移相諧振全橋變換器單元提供工作電源；所述DC-DC變換單元的輸入端通過防反充二極管與串聯電池組的正極連接，所述DC-DC變換單元的輸出為電源管理系統提供數字工作電源。

6.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述微處理器單元根據采樣的各單體電池電阻分壓器上的電壓、充放電電流信號、各單體電池的溫度、串聯電池組端電壓依次執行下述充電模式：

充電電流為峰值電流的峰值電流充電模式；以及

充電電流介于一微電流范圍，充電電壓為恒定的恒壓限流充電模式。

7.如權利要求5所述的系統，其特征在于，在所述峰值電流充電模式中，若檢測到端電壓低于一下限的單體電池，且未檢測到端電壓高于一上限的單體電池，所述微處理器單元暫停峰值電流充電操作，而進行電流值為額定充電電流的1/16的預充電，直到所有單體電池的端電壓介于該上限和該下限之間。