[實用新型]一種電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統

有效

• 申請號: 201420105517.2
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN203800650U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 陳宇峰;簡煒;江學煥;張金亮;張濤;向鄭濤;王思山;周鵬;史小平
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產權代理事務所 44273
• 代理人: 楊敏

技術領域

本實用新型涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統。

背景技術

電動汽車的研發成功是解決能源危機和環境污染的最佳方案之一，然而，傳統動力電池存在電池組壽命短、充放電速度慢、甚至在劇烈碰撞下可能引起爆炸等問題。因此新型鋰離子電池——磷酸鐵鋰電池應運而生，但是，磷酸鐵鋰電池串聯使用中的不均衡現象大大的限制了其發展，解決電池組中各電池單體的不均衡問題，對電池組能量實現均衡控制，避免電池組進行惡性循環，以此提升電池組整體使用壽命，是電動汽車推廣應用的首要任務。尤其，現有的關于磷酸鐵鋰電池的電流采集通常采用的電流采集電路結構較復雜、零配件繁多，不僅無法對電池進行有效、準確的電流監控，而且流采集的精度和效果也相對較差，無法為電池組能量均衡提供可靠的依據。

發明內容

本實用新型是為了解決現有電動汽車的磷酸鐵鋰電池串聯使用中易出現不均衡現象，尤其關于磷酸鐵鋰電池的電流采集無法對電池進行有效、準確的監控且電流采集精度和效果相對較差等問題而提出一種結構簡單，能高效實現電池充電過程的能量均衡，能對磷酸鐵鋰電池電流進行有效監控，電流采集效率高、效果好且精度高的電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統及其電流采集模塊。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

上述的電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，包括供電電池組；所述供電電池組為由若干單體電池箱通過電纜線串接而成的磷酸鐵鋰電池組；所述供電電池組連接有充放電口；所述控制系統還包括均與所述供電電池組電連接的電池電壓溫度監測單元、電流監測單元、動態均衡單元以及與所述電池電壓溫度監測單元電連接的主機單元、連接所述主機單元的上位機和串口液晶模塊；所述電流監測單元連接于所述供電電池組和主機單元之間，其包括電流監測模塊和電流采集模塊；所述電流監測模塊的信號輸入端通過所述電流采集模塊連接所述供電電池組，信號輸出端通過高速同步串行口與所述主機單元連接；所述電流采集模塊由電流采集電路組成，所述電流采集電路包括電流傳感器SEN1、電壓跟隨器U2以及電流采集芯片U1；所述電壓跟隨器U2與所述電流采集芯片U1連接，同時還與所述電流傳感器SEN1的輸出端連接；所述電流傳感器SEN1采用閉環霍爾式電流傳感器，其輸出端與地之間串聯有電阻R22。

所述電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，其中：所述模數轉換器ADC采用可采集正負電壓的模數轉換器。

所述電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，其中：所述電池電壓溫度監測單元連接于所述供電電池組和主機單元之間。

所述電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，其中：所述CAN總線上設有多個CAN接口；所述電池電壓溫度監測單元和主機單元均與所述CAN接口雙向通信連接。

所述電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，其中：所述動態均衡單元包括并聯于所述供電電池組兩端的雙向功率開關及與所述雙向功率開關連接的功率器件驅動模塊；所述動態均衡單元由動態均衡電路組成，所述動態均衡電路由儲能電感L、功率MOS管Q和續流二極管D連接組成；所述功率MOS管Q為N溝道功率MOS管Q，其漏極D和源極S分別通過所述儲能電感L連接至所述供電電池組的單個電池的正負兩極；所述續流二極管D的陽極端連接至功率MOS管Q的源極S，陰極端連接至功率MOS管Q的漏極D。

所述電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，其中：所述供電電池組和充放電口之間還連接有接觸保護器；所述接觸保護器還與所述主機單元連接；所述主機單元通過多路分配器連接所述功率器件驅動模塊，同時還分別通過RS232接口連接所述上位機和串口液晶模塊；所述上位機接受由所述主機單元通過RS232接口傳來的信息并進行顯示。

上述的電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統的電流采集模塊，由電流采集電路組成，所述電流采集電路包括電流傳感器SEN1、電壓跟隨器U2以及電流采集芯片U1；所述電壓跟隨器U2與所述電流采集芯片U1連接，同時還與所述電流傳感器SEN1的輸出端連接；所述電流傳感器SEN1采用閉環霍爾式電流傳感器，其輸出端與地之間串聯有電阻R22。所述模數轉換器ADC采用可采集正負電壓的模數轉換器。

有益效果：