[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

本發明涉及一種新能源汽車用主動均衡BMS模塊，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、故障信號輸出接口、DC?DC輔助電源、高壓直流電路，ECU控制電路通過電池電壓采樣電路與電池組連接，高壓直流電路與多個電池組連接，均衡充電電路通過均衡電路使能與ECU控制電路連接，且與電池組連接，ECU控制電路與均衡充電電路連接，ECU控制電路與電池信息或故障信號輸出接口連接，DC?DC輔助電源與高壓直流連接、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，通過主動均衡電路維持每個電池組中每一單體電池電壓的均衡，延長電池的使用壽命和增加電池使用的安全性。

技術領域

本發明涉及一種新能源汽車用主動平衡式BMS智能控制模塊及其控制方法。

背景技術

在新能源汽車中為了增加電池的使用壽命和安全性，需要保證電池組的所有單體電池電壓的均衡，從而延長電池的使用壽命和增加電池工作的安全性，傳統的電池組內部沒有單體電池電壓的均衡電路。由于電池生產工藝及使用環境的影響，電池在使用一段時間后電池組中每一單體電池容量出現差異，容量偏小的電池在長時間使用中會經常出現過充電及過放電，使其內阻增大，充放電產生的熱量增多，加速了電池的損壞，最終由于電池組中某一單體電池損壞而造成整組電池的報廢。

發明內容

有鑒于此，為了延長電池組的使用壽命，避免因電池組中某一單體電池損壞而造成整組電池的報廢。該發明采用主動均衡電路方式，保證每一單體電池電壓的穩定，延長使用壽命和安全性，本發明提供了一種新能源汽車用主動平衡式BMS智能控制模塊及其控制方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種新能源汽車用主動均衡BMS模塊，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、電池信息或故障信號輸出接口、DC-DC輔助電源、高壓直流電路，所述的ECU控制電路通過電池電壓采樣電路與電池組連接，所述的高壓直流電路與多個電池組連接，所述的均衡充電電路與電池組連接給電池組均衡充電，所述的均衡充電電路通過均衡電路使能與ECU控制電路連接控制均衡充電電路的開關，所述ECU控制電路與均衡充電電路連接控制是否對電池組充電，所述的ECU控制電路與電池信息或故障信號輸出接口連接輸出電池信息及故障信號，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為其提供直流電源。

所述的電池電壓采樣電路，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。

所述的均衡充電電路，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。

所述的ECU控制電路，用于根據電池電壓采樣電路輸出的電壓值，進行判斷，根據判斷值對均衡電路使能電路、均衡充電電路、故障信號接口發出控制信號。

所述的均衡電路使能，用于接收ECU控制電路的使能信號從而控制均衡充電電路的開啟和關斷。

所述的電池信息或故障信號輸出接口用于將ECU控制電路檢測到的電池電壓、欠壓、過壓、過溫信號送給外部其他控制模塊。

所述的DC-DC輔助電源用于將高壓直流轉換成各單元電路工作所需要的合適直流電壓。

所述的均衡充電電路根據采樣電路對每格電池電壓的判斷的結果，主動對某一單體電池電壓低的電池充電從而維持電池組中每一單體電池電壓的均衡。

進一步地，所述電池組與所述電池電壓采樣電路采用變壓器隔離的DC-DC方式連接，將每一單體電池電壓經過隔離后轉換為對應的直流電壓，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。