[實用新型]一種車用動力電池組充放電控制電路

有效

• 申請號: 201220185352.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN202564988U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 陳琳;潘海鴻;林偉龍;黃弋哲;黃毅崇;陳健平;侯志廣
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 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

技術領域

本實用新型涉及電動汽車領域和電池管理系統領域，特別涉及一種車用動力電池組充放電控制電路。

背景技術

當前，能源短缺和環境污染是制約人類可持續發展的重要原因，對于現今世界汽車工業發展更是兩大挑戰，在電動汽車研究開發過程中，動力電池及其管理系統作為動力源與輔助動力源部件是其中最為重要的一環，為確保電池性能良好，延長動力電池使用壽命，必須設置專門的管理系統對其工作狀態進行檢測與合理有效的管理和控制，以配合正常控制系統實現整車的安全性，且優化運行。

在現有技術中，汽車動力電池組在充電和放電時，電池單體與電池單體之間的連接方式是固定不變的。若電池組采用電池單體全部串聯的連接方式放電，整個電池組系統的可靠性不高，電池組使用壽命不長，而且電池單體的故障會直接影響到整個電源系統的正常工作，可能會導致電源系統的故障率迅速提高；若電池組采用電池單體全并聯連接方式放電，則達不到外部電機等設備所需電壓值，當采用該連接方式快速充電的時候，電池組內部線纜需承受相當大的電流，同時也不利于充電設備的開發；若電池組采用電池單體串并混合連接方式充電，則難以實現電池組高電壓小電流的快速充電。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提供一種車用動力電池組充放電控制電路，通過采用柔性連接的方式，實現車用動力電池組在充電和放電情況下的電池單體連接方式的切換，最終充分發揮各個電池單體的特性，使其充放電處于最佳狀態。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下：

本實用新型提供一種車用動力電池組充放電控制電路，其主要包括柔性連接電池組模塊1、數據采集模塊2和控制模塊3；所述柔性連接電池組模塊1的輸出端與數據采集模塊2的輸入端相連接；所述數據采集模塊2的輸出端與控制模塊3的輸入端連接；所述控制模塊3的輸出端與柔性連接電池組模塊1的輸入端相連接，控制柔性連接電池組模塊1。

所述柔性連接電池組模塊1至少包括電池單元和柔性連接單元，柔性連接單元與電池單體相連接，且電池單元的數量和柔性連接單元的數量相等，電池單元數量至少為兩個，柔性連接單元數量至少為兩個；所述電池單元由n只電池單體組成，所述柔性連接單元由n-1個汽車繼電器組成，n至少為2。

所述電池柔性連接單元，通過汽車繼電器的動作，實現對柔性連接電池組模塊1的電池單元中的電池單體的串聯狀態和并聯狀態之間的切換：當所述柔性連接電池組模塊1充電時，各個柔性連接單元中的汽車繼電器常閉觸點斷開，常開觸點閉合，各個電池單元內的電池單體串聯，各個電池單元之間處于串聯狀態，即充電時柔性連接電池組模塊1的全部電池單體處于串聯狀態；當所述柔性連接電池組模塊1放電時，各個電池柔性連接單元中的汽車繼電器常閉觸點關閉，常開觸點斷開，柔性連接電池組模塊1中的各個電池單元內的電池單體并聯，柔性連接電池組模塊1中的各個電池單元之間處于串聯狀態，即放電時柔性連接電池組模塊1中的電池單體處于先并聯后串聯狀態。

所述控制模塊3發送的控制柔性連接電池組模塊1中的柔性連接單元的汽車繼電器動作信號，用于控制電池柔性連接單元中的汽車繼電器的動作。

所述數據采集模塊2采集電池單體的電壓、電池單體的溫度、柔性連接電池組總電壓和柔性連接電池組總電流，并傳送至控制模塊3；所述的控制模塊3將數據采集模塊2傳輸來的數據進行分析、判斷、處理以及估計電池的荷電狀態(State?of?Charge，SoC)，并將上述數據儲存，控制模塊3通過數據分析判斷電池單體電壓和電池單體溫度是否高于或低于閥值，從而控制控制模塊3內的均衡單元和溫控單元的開啟或關閉，在電池單體或電池單元出現故障時進行故障報警。所述控制模塊3還設有通訊接口，用于與監控系統的數據傳輸。

本實用新型的有益效果在于：

(1)車用動力電池組采用柔性連接電池組模塊，可實現電池組在充電和放電情況下的電池單體的連接電路的靈活切換：在充電時電池單體采用全部串聯的連接方式，以這樣的連接方式可使電池容易實現高電壓小電流的快速充電，提高電池的充電速度，并且充電時電池組內部線纜直徑比電池單體采用全部并聯的連接方式大電流充電時的直徑小，對充電器要求低；在放電時電池單體采用先并聯后串聯的連接方式放電，電池單體并聯可以增大電池組的容量，從而增加電池組額定輸出電流。