[發明專利]一種連續可控隔離式有源主動均衡充電模塊及其充電系統

有效

• 申請號: 201410369426.4
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104167780A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 李慧琪;歐陽劍
• 申請（專利權）人: 廣州益維電動汽車有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;李志強

技術領域

本發明涉及一種均衡充電模塊，具體涉及一種連續可控隔離式有源均衡充電模塊以及其應用系統。

背景技術

電動汽車用動力電池模塊由單體鋰離子電池串聯而成，由于單體鋰離子電池性能存在不一致性，在充放電時會出現單體電壓不一致，從而影響和制約著整個電池模塊的充放電能力。在工作中只要有一個單體電池達到充放電電壓極限，整個電池模塊就要停止充放電，否則單體電池會發生過充或過放，嚴重影響其壽命。對單體電池的有效均衡可以更好的發揮電池性能，延長使用壽命?，F有的均衡分為兩種?：一種是被動均衡，也稱為能耗型均衡；另一種是主動均衡，也即非能耗性均衡。現有在給電動汽車動力電池模組充電時，存在著發熱問題嚴重，能耗高，效率低，整個電路較為復雜，可靠性較差等缺點。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明提供一種連續可控隔離式有源主動均衡充電模塊，該連續可控隔離式有源主動均衡充電模塊在充電過程中具有發熱量小，能耗低，效率高，可靠性強，均衡充電效果良好等優點。

本發明是通過以下技術方案實現的：?

一種連續可控隔離式有源主動均衡充電模塊，包括依次連接的輸入端電路模塊，電氣隔離模塊以及輸出端電路模塊，?

所述輸入端電路模塊包括第一輸入端子、第二輸入端子、熔斷器、諧振濾波耦合電容、半橋諧振電路模塊以及全橋整流電路，所述第一輸入端子、熔斷器、半橋諧振電路模塊以及全橋整流電路依次連接，所述第二輸入端子與所述濾波耦合電容的一端以及半橋諧振電路模塊均連接，所述濾波耦合電容的另一端與所述熔斷器連接；

所述電氣隔離模塊包括光耦模塊、電流采樣/檢測電路以及變壓器，所述光耦模塊的輸出端與全橋整流電路連接，光耦模塊的輸入端通過所述電流采樣/檢測電路與半橋諧振電路模塊連接，所述變壓器的輸入端與所述半橋諧振電路模塊連接；

所述輸出端電路模塊包括第一輸出端子、第二輸出端子、第一濾波電容、穩壓控制電路、開關控制電路、全波整流電路以及濾波電路，所述穩壓控制電路、開關控制電路以及第一輸出端子依次連接，所述全波整流電路的輸入端與所述變壓器的輸出端連接，所述全波整流電路的輸出端還與所述穩壓控制電路、光耦模塊的輸入端、第二輸出端子以及所述濾波電路的一端均連接，所述濾波電路的另一端連接于穩壓控制電路與開關控制電路連接之間的節點J上，所述變壓器的輸出端還與所述節點J連接，所述開關控制電路還通過所述第一濾波電容與變壓器的輸出端連接，所述穩壓控制電路還與光耦模塊的輸入端連接。

較佳地，所述半橋諧振電路模塊包括啟動電阻、諧振電容、半橋驅動電路以及供電電路，所述啟動電阻的一端與所述熔斷器連接，啟動電阻的另一端與所述半橋驅動電路以及供電電路連接，所述諧振電容的一端與所述變壓器的輸入端連接，諧振電容的另一端與所述半橋驅動電路以及熔斷器連接，所述供電電路還與半橋驅動電路以及第二輸出端子連接，所述半橋驅動電路還與所述全橋整流電路以及所述電流采樣/檢測電路連接。

較佳地，所述光耦模塊包括第一光耦、第二光耦、限流電阻以及第二濾波電容，所述電流采樣/檢測電路包括峰值電流檢測電路與電流采樣電阻；所述第一光耦、第二光耦的輸出端均通過第二濾波電容與所述全橋整流電路連接，所述第一光耦的輸入端通過限流電阻與所述穩壓控制電路連接，所述第二光耦的輸入端通過所述峰值電流檢測電路與半橋驅動電路連接，所述電流采樣電阻一端與所述第二輸出端子連接，電流采樣電阻的另一端與所述峰值電流檢測電路以及與半橋驅動電路均連接。

進一步地，所述連續可控隔離式有源主動均衡充電模塊還包括狀態指示電路，所述狀態指示電路與所述穩壓控制電路、所述節點J以及全波整流電路的輸出端連接。

基于上述發明構思，本發明還提供一種充電系統，所述充電系統包括多個主動均衡充電模塊，充電電機，電池管理系統，以及包含由多個單體充電電池串聯組成的電池組，所述充電電機的輸出端與所述電池組的正負極連接，所述電池組中的每一單體充電電池均通過并聯連接一所述主動均衡充電模塊與所述電池管理系統連接，所述電池管理系統通過通信總線與充電電機連接，所述主動均衡充電模塊為如上所述的連續可控隔離式有源主動均衡充電模塊。

優選地；所述通信總線為CAN總線或RS485總線；所述充電電機具有CAN總線接口或RS485總線接口，所述電池管理系統具有CAN總線接口或RS485總線接口；所述的連續可控隔離式有源主動均衡充電模塊為模塊化設計。