[發明專利]一種串聯鋰電池組電源均衡管理系統

有效

• 申請號: 201310643234.3
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103647316A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 何志毅;黃朝軍;趙中華;陳桂蘭
• 申請（專利權）人: 深圳市雅格朗電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/10
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

1.一種串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，包括電池組電源模塊和充電電源模塊，所述電池組電源模塊與所述充電電源模塊之間通過DC電源線連接；所述電池組電源模塊包括串聯鋰電池組、電壓檢測控制電路和分斷串接切換電路，所述電壓檢測控制電路檢測到所述串聯鋰電池組在放電時其各單串電池之間的最高電壓和最低電壓的差值超過預先設定的閾值時，則控制所述分斷串接切換電路將電壓最低的單串電池從所述串聯鋰電池組中分斷，所述電壓檢測控制電路如果檢測到充電時某單串電池預先達到飽和，則控制所述分斷串接切換電路將預先達到飽和的單串電池從所述串聯鋰電池組中分斷，并將所述串聯鋰電池組串接數目改變的信息傳送到所述充電電源模塊，所述充電電源模塊依據所述串聯鋰電池組的串接數目來調節其充電電壓。

2.根據權利要求1所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述分斷串接切換電路包括其數目與所述串聯鋰電池組串接數目一致、分別與所述串聯鋰電池組中各單串電池連接的單刀雙擲繼電器。

3.根據權利要求2所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述串聯鋰電池組還包括其數目與所述串聯鋰電池組串接數目一致、分別與所述串聯鋰電池組中各單串電池并聯的肖特基二極管。

4.根據權利要求3所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述電池組電源模塊還包括與所述電壓檢測控制電路連接、用于產生一定頻率脈沖電流信號的電流脈沖信號調制電路，所述電流脈沖信號調制電路將產生的脈沖電流信號通過所述DC電源線傳送到所述充電電源模塊。

5.根據權利要求4所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述電池組電源模塊還包括與所述串聯鋰電池組連接的DC/DC適配電路，所述DC/DC適配電路還與負載連接。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述充電電源模塊包括電流脈沖信號解調電路、輸出電壓控制電路和AC/DC開關電路，所述電流脈沖信號解調電路接收所述電流脈沖信號、并對所述電流脈沖信號解調出頻率信息后發送到所述輸出電壓控制電路，所述輸出電壓控制電路依據所述頻率信息產生相應的控制信號、并控制所述AC/DC開關電源電路完成對充電電壓和充電電流的調整。

7.根據權利要求6所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述電流脈沖信號調制電路包括第一電流采樣電阻、MOS管和用于起隔離作用的隔離二極管，所述隔離二極管的陽極分別與所述充電電源模塊和第一電流采樣電阻的一端連接，陰極與所述串聯鋰電池組連接，所述第一電流采樣電阻的另一端與所述MOS管的漏極連接，所述MOS管的源極接地，柵極與所述電壓檢測控制電路的一個端口連接，所述電壓檢測控制電路通過控制所述MOS管的導通和關斷來產生一定頻率的電流脈沖信號。

8.根據權利要求7所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述電流脈沖信號解調電路包括第一比較電路，所述第一比較電路包括第二電流采樣電阻和第一電壓比較器；所述第二電流采樣電阻的一端與所述電池組電源模塊連接、并用于將所述電流脈沖信號轉換成電壓信號，所述第二電流采樣電阻的一端還通過第十二電阻與所述第一電壓比較器的正向輸入端連接、通過第十三電阻與所述第一電壓比較器的負向輸入端連接，所述第一電壓比較器的正向輸入端還通過并聯的第三電容和第十四電阻接地，所述第一電壓比較器的負向輸入端還通過第四電容接地。

9.?根據權利要求8所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述電流脈沖信號解調電路還包括第二比較電路，所述第二比較電路包括第二電壓比較器，所述第一電壓比較器的輸出端與所述第二電壓比較器的正向輸入端連接，所述第二電壓比較器的負向輸入端通過第十六電阻接電源、通過第十七電阻接地，所述第二電壓比較器的輸出端與所述輸出電壓控制電路連接。

10.?根據權利要求9所述的串聯鋰電池組電源均衡管理系統，其特征在于，所述AC/DC開關電路包括反饋電壓電路和與所述反饋電壓電路連接的反饋調節電路；所述反饋電壓電路包括第九電阻和第十電阻，所述第十電阻的一端與所述第九電阻連接，所述第十電阻的另一端接地；所述反饋調節電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一三極管、第二三極管、第三三極管和第四三極管，所述第一電阻的一端、第二電阻的一端、第三電阻的一端和第四電阻的一端與所述第十電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端、第二電阻的另一端、第三電阻的另一端和第四電阻的另一端分別與所述第一三極管的集電極、第二三極管的集電極、第三三極管的集電極、第四三極管的集電極連接，所述第一三極管的發射極、第二三極管的發射極、第三三極管的發射極和第四三極管的發射極共地，所述第一三極管的基極、第二三極管的基極、第三三極管的基極和第四三極管的基極分別與所述第五電阻的一端、第六電阻的一端、第七電阻的一端和第八電阻的一端連接，所述第五電阻的另一端、第六電阻的另一端、第七電阻的另一端和第八電阻的另一端分別與所述輸出電壓控制電路的第一控制端、第二控制端、第三控制端和第四控制端連接。