[發明專利]新能源汽車用主動平衡式BMS控制模塊及其控制方法

有效

• 申請號: 201210448345.4
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103812153B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 楊振軍;潘三博;許啟衛;李森貴;胡菲菲
• 申請（專利權）人: 蕪湖宏宇汽車電子有限責任公司
• 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

1.一種新能源汽車用主動均衡式BMS控制模塊及其控制方法，主要包括電池電壓采樣電路、均衡充電電路、均衡電路使能、ECU控制電路、電池信息輸出接口、DC-DC輔助電源、高壓直流電路，所述ECU控制電路通過電池電壓采樣電路與電池組連接，所述高壓直流電路與多個電池組連接，所述均衡充電電路與電池組連接，所述均衡充電電路通過均衡電路使能與ECU控制電路連接，所述ECU控制電路與均衡充電電路連接，所述的ECU控制電路與電池信息輸出接口連接，所述DC-DC輔助電源與高壓直流連接，所述DC-DC輔助電源與ECU控制電路、均衡電路使能、均衡充電電路、電池電壓采樣電路連接。所述控制方法步驟如下：

A)啟動步驟，用于啟動DC-DC輔助電源、ECU控制電路、電池電壓采樣電路，對均衡電路使能和均衡充電電路進行控制；

B)電池組中單體電池電壓判斷步驟，用于根據采集的電池輸出電壓值和設定的電壓值進行比較，根據比較結果大于設定值2均衡電路不工作，超過最大值輸出過壓信號，比較結果小于設定值1開啟均衡充電電路，小于最小值輸出欠壓信號或直接輸出電池信息；

C)電池組中單體電池電壓采樣步驟，電池電壓采樣電路，用于將電池組的每一單體電池電壓進行采樣，通過開關管及高頻脈沖變壓器組成的正激開關電源方式，將每一單體電池電壓經過隔離后轉換為對應的直流電壓，輸出的直流電壓送給ECU控制電路；

所述電池電壓采樣電路包括隔離變壓器T1，6個開關管和相關的整流濾波元件，通過ECU控制電路輸出六路循環PWM信號，循環檢測電池組中每一單體電池的電壓，通過變壓器T1的隔離和整流濾波之后送給ECU控制電路。

所述電池組與所述電池電壓采樣電路采用變壓器隔離的方式連接，通過開關管及高頻脈沖變壓器組成的正激開關電源方式，將每一單體電池電壓經過隔離后轉換為對應的直流電壓，輸出的直流電壓送給ECU控制電路，ECU內部的A\D轉換電路將輸入的直流信號轉換成數字信號，完成計算及控制。

D)均衡充電步驟，用于對電池組中單體電池電壓低的電池進行充電，通過電池電壓采樣電路采集的電池組中單體電池電壓值和ECU控制電路的設定值1及設定值2比較來控制相應的均衡充電電路輸出端輸出；均衡充電電路，用開關管及高頻脈沖變壓器組成的反激開關電源方式給單體電池充電，某一單體電池的充電由開關管控制，開關管的開啟和關斷由ECU控制電路控制，均衡充電電路與高壓直流連接。

ECU控制電路通過輸出六路開關信號b1、b2、b3、b4、b5、b6，控制對相應的單體電池是否充電，若其中一個或幾個單體電池電壓低于設定值1時就分別打開相應的開關管對其充電，當電池電壓高于設定值2時就關斷相應的開關管停止充電，從而實現電池組每一單體電池電壓的均衡。

E)使能控制步驟，用于控制均衡充電電路的開啟和關斷，當電池組的單體電池電壓沒有小于設定值1或者電路上電時關斷均衡充電電路，當電池組中的某一單體電池電壓存在小于設定值1開啟均衡充電電路維持電池組每一單體電池電壓的均衡；

F)ECU控制步驟，用于控制各單元電路的工作，首先輸出方波信號開啟電池電壓采樣電路，根據采集的每一單體電池電壓值與設定值1及設定值2進行比較控制均衡電路使能、均衡充電電路的工作，如果采集的電壓值超過設定的最大值或者最小值，控制電池信息輸出接口電路輸出相對應的電池信息。