[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有主動(dòng)均衡功能的動(dòng)力電池組管理電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410057200.0
• 申請(qǐng)日: 2014-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103812192A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉勝利;高峰;李曉多;戚于飛;鄭潔;張思寧;李怡麒;李艷明;黨尋詣;劉新權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)北方車(chē)輛研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專(zhuān)利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池充放電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有主動(dòng)均衡功能的動(dòng)力電池組管理電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)多采用串聯(lián)式動(dòng)力電池組，鋰離子動(dòng)力電池將會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)大量使用。動(dòng)力電池的安全、高效使用對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的正常運(yùn)行具有重要的意義。

電池組在使用過(guò)程中，由于各單體電池之間存在不一致性，連續(xù)的充放電循環(huán)導(dǎo)致的差異，將使某些單體電池的容量加速衰減。由于在制作過(guò)程中的工藝等原因，即使是同批次、同型號(hào)的電池，也存在容量、內(nèi)阻等方面的差異，并且在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，這種差異會(huì)越來(lái)越大，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)力電池組充放電時(shí)的不均衡。不均衡性對(duì)串聯(lián)電池組的性能影響很大，將會(huì)降低電池組的整體容量，縮短使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種具有主動(dòng)均衡功能的動(dòng)力電池組管理電路。

（二）技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有主動(dòng)均衡功能的動(dòng)力電池組管理電路，所述動(dòng)力電池組管理電路包括：電壓采集模塊1、電池單體選擇電路2、電壓均衡電路3、蓄電池4以及動(dòng)力電池組22；

所述電壓采集模塊1與動(dòng)力電池組22中的各個(gè)電池單體相連接，用于實(shí)時(shí)采集動(dòng)力電池組22中各電池單體的電壓，并將采集得到的電壓數(shù)據(jù)發(fā)送至外部電池管理系統(tǒng)的控制單元；所述電池單體選擇電路2用于選擇將要進(jìn)行電壓均衡的動(dòng)力電池組22中的電池單體；所述電壓均衡電路3以及蓄電池4用于對(duì)電池單體選擇電路2所選擇的動(dòng)力電池組22中的電池單體進(jìn)行電壓均衡管理。

其中，所述電池單體選擇電路2包括：多個(gè)繼電器23和多個(gè)換向開(kāi)關(guān)9；所述動(dòng)力電池組22由多個(gè)電池單體串聯(lián)組成；

相互串聯(lián)的每?jī)蓚€(gè)電池單體之間均連接一個(gè)繼電器23，每一個(gè)繼電器23與一個(gè)換向開(kāi)關(guān)9相連接，所述繼電器23和換向開(kāi)關(guān)9均通過(guò)外部電池管理系統(tǒng)的控制單元控制，外部電池管理系統(tǒng)的控制單元通過(guò)控制相應(yīng)繼電器23的通斷，分別將對(duì)應(yīng)的換向開(kāi)關(guān)9接入端接通不同的電池單體，從而選擇出將要進(jìn)行電壓均衡的電池單體。

其中，所述電壓均衡電路3包括兩個(gè)互相對(duì)稱(chēng)的第一穩(wěn)壓電路5和第二穩(wěn)壓電路6；

所述第一穩(wěn)壓電路5包括：第一電容10、第一MOS管11、第一續(xù)流二極管12、第一電阻13、第二電容14和第一二極管15；

所述第二穩(wěn)壓電路6包括：第三電容16、第二MOS管17、第二續(xù)流二極管18、第二電阻19、第四電容20和第二二極管21；

所述電壓均衡電路3連接電池單體選擇電路2輸出端的兩端作為第一穩(wěn)壓電路5輸入端，所述第一穩(wěn)壓電路5輸入端兩端之間順次串聯(lián)由所述第一MOS管11和第一二極管15構(gòu)成的并聯(lián)電路、所述第一續(xù)流二極管12以及由所述第一電阻13和第二電容14構(gòu)成的并聯(lián)電路，且所述第一穩(wěn)壓電路5輸入端兩端之間還并聯(lián)連接所述第一電容10；所述第一續(xù)流二極管12與第一二極管15之間設(shè)置有第一支點(diǎn)，所述第一支點(diǎn)與換向開(kāi)關(guān)9的輸出端相連接端之間連接有變壓器7的初級(jí)回路，作為第一穩(wěn)壓電路5的輸出端；

所述蓄電池4的正負(fù)極作為第二穩(wěn)壓電路6的輸入端，蓄電池4的正負(fù)極、即第二穩(wěn)壓電路6的輸入端兩端之間順次串聯(lián)由所述第二MOS管17和第二二極管21構(gòu)成的并聯(lián)電路、所述第二續(xù)流二極管18以及由所述第二電阻19和第四電容20構(gòu)成的并聯(lián)電路，且蓄電池4的正負(fù)極、即第二穩(wěn)壓電路6的輸入端兩端之間還并聯(lián)連接所述第三電容16；第二續(xù)流二極管18和第二二極管21相連接的電路中設(shè)置有第二支點(diǎn)，所述第二支點(diǎn)與蓄電池4的正極之間還并聯(lián)連接有變壓器7的次級(jí)回路，作為第二穩(wěn)壓電路6的輸出端。

其中，所述蓄電池4為可充電池。

（三）有益效果

本發(fā)明技術(shù)方案提供一種具有主動(dòng)均衡功能的動(dòng)力電池組管理電路，作為車(chē)載動(dòng)力電池組電池管理系統(tǒng)的一部分，是對(duì)現(xiàn)有充放電均衡方法的一種改進(jìn)；與現(xiàn)有技術(shù)相比較，該方案具備如下有益效果：該均衡電路及均衡過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，易于控制；該方案對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行均衡時(shí)，基本不消耗動(dòng)力電池組電能；且該方案主動(dòng)均衡過(guò)程快速、高效，能夠有效管理電池充放電狀態(tài)，進(jìn)而延長(zhǎng)電池壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明具有主動(dòng)均衡功能的動(dòng)力電池管理電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明技術(shù)方案對(duì)電池單體充電時(shí)的等效電路圖。

圖3為本發(fā)明技術(shù)方案控制電池單體放電時(shí)的等效電路圖。

【附圖標(biāo)記說(shuō)明】

1-電壓采集模塊；2-電池單體選擇電路；3-電壓均衡電路；