[實用新型]電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統

有效

• 申請號: 201420105569.X
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN203800651U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 江學煥;簡煒;陳宇峰;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;G01R19/25;B60L3/00;B60L11/18
• 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。

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，電池組能量難以實現均衡控制，影響電池組整體使用壽命等問題而提出一種結構設計簡單、合理，能有效實現電池充電過程的能量均衡、電壓監控與電池管理以及保護等功能，均衡效率高的電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統。

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電池電壓溫度監測單元、電流監測單元、動態均衡單元、主機單元、上位機和串口液晶模塊；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，其包括電壓監測模塊、電壓采集模塊和溫度傳感器；所述電壓監測模塊的信號輸入端分別通過所述溫度傳感器和電壓采集模塊與所述供電電池組電連接；所述電壓監測模塊的通信輸出端通過CAN總線連接所述主機單元。

所述電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，其中：所述電壓采集模塊由電壓采集電路組成，其包括電壓采集芯片U5以及與所述電壓采集芯片U5連接的數字隔離芯片U4；所述電壓采集芯片U5通過電壓采集端口連接所述供電電池組，同時連接有多個工作模式選擇端；所述電壓采集芯片U5的電壓采集端口通過電容接地，且與所述供電電池組的單個電池之間串接有電阻。

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。

所述電動汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統，其中：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CAN總線上設有多個CAN接口；所述電壓監測模塊的信號輸出端與所述CAN接口雙向通信連接；所述主機單元也與所述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：所述溫度傳感器采用可串聯工作且具有單總線工作模式的溫度傳感器。

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。

有益效果：