[實用新型]動力電池組均衡裝置

有效

• 申請號: 201320372030.6
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN203398816U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 宋海飛;曹亞;張向煒;周長春;鄧長吉;常志國;鄧思維;劉建鵬;崔占平;王寧
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;許繼電源有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本實用新型屬于電動汽車及新能源動力電池技術領域，涉及一種通用型動力電池組均衡裝置。

背景技術

在當前全球汽車工業面臨金融危機和能源環境問題的巨大挑戰的情況下，發展電動汽車，實現汽車能源動力系統的電氣化，推動傳統汽車產業的戰略轉型，在國際上已經形成了廣泛共識。動力電池作為電動汽車的一項關鍵技術，對整個電動汽車行業的發展起到了至關重要的作用。

目前，阻礙動力電池發展的主要瓶頸是動力電池管理系統，通常動力電池采用多個單體電池串聯的方式為汽車供電，但由于各單體電池難以做到完全統一的充放電，因此導致電池組內的各個單體電池出現充放電不平衡的狀況，會出現充電不足和過放電的現象，這種狀況會導致電池性能急劇惡化，最終導致整組電池無法正常工作，甚至報廢，從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。為保證電池組中各單體的一致性，對其進行均衡控制是非常有必要的。目前國內已有的均衡技術中：集中變壓器法最大的問題是副邊輸出繞組的一致性難以保證，容易導致均衡偏差，且無法彌補；開關電容法中開關器件多，均衡需要很長時間；耗散法成本最低但是只適用于容量較小的電池，無法適應大電流均衡。

現階段動力電池按照材料的不同可以分為鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池等。不同材料的動力電池，其單體額定工作電壓不一樣。同時，根據電動汽車車型的不同，所配置的動力電池單體容量，單體組串個數也不一樣。目前，還沒有能夠適用于不同材料、不同容量、不同組串個數的動力電池均衡裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種動力電池均衡裝置，以對不同材料、不同容量、不同組串個數的動力電池進行均衡，解決現有動力電池均衡效果差、均衡時間長的問題。

為實現上述目的，本實用新型的動力電池組均衡裝置的技術方案如下：包括用于對單體電池進行均衡操作的各單體電池的均衡模塊，該均衡模塊用于與對應單體電池并聯構成單體電池充電回路，各均衡模塊之間通過CAN總線互連且均通過CAN總線連入上位機中，各均衡模塊的輸入均接入一直流電源，各均衡模塊的輸出端分別串接有常開繼電器。

進一步的，所述均衡模塊包括控制單元和DC/DC模塊。

進一步的，所述控制單元包括數據采集電路、反饋控制電路、保護電路和通信電路，所述數據采集電路包括電池電壓采集、輸出電壓采集和輸出電流采集電路，所述反饋控制電路包括電壓環和電流環雙環控制電路，所述保護電路包括輸出過壓和輸出過流保護及其告警信號電路。

本實用新型的動力電池均衡裝置中，各均衡模塊結構相同且相互獨立的控制一節單體電池，針對不同組串的動力電池組可配置不同個數的均衡模塊實現均衡，均衡模塊中的DC/DC模塊可以方便靈活的配置不同均衡策略，同時DC/DC模塊可通過設定均衡電壓和均衡電流滿足不同容量、不同單體額定電壓的動力電池組的均衡需求，各單體電池的均衡模塊可根據上位機的均衡命令同時進行均衡操作，減少了均衡時間，提高了均衡效率。

附圖說明

圖1是動力電池均衡裝置實施例的原理圖；

圖2是動力電池均衡實施例的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

如圖1所示，動力電池組包括n個串聯的單體電池B₁、B₂…B_n，對應每一個單體電池B_n，都有一個均衡模塊U_n與之并聯，構成一個獨立的充電回路。均衡模塊U₁與單體電池B₁構成充電回路1；U₂與單體電池B₂構成充電回路2；U_n與單體電池B_n構成充電回路n；各個均衡模塊之間又通過CAN總線互連，由上位機統一監控，各個均衡模塊的輸入均接同一直流電源，每個均衡模塊輸出端均裝有繼電器，均衡命令啟動前，繼電器處于斷開狀態。均衡模塊包括控制單元和DC/DC模塊。控制單元包括數據采集電路、反饋控制電路、保護電路和通信電路，所述數據采集電路包括電池電壓采集、輸出電壓采集和輸出電流采集電路，反饋控制電路包括電壓環和電流環雙環控制電路，保護電路包括輸出過壓和輸出過流保護及其告警信號電路。通信采用CAN總線方式。