[實(shí)用新型]電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420105781.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN204089224U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 簡(jiǎn)煒;陳宇峰;江學(xué)煥;張金亮;張濤;向鄭濤;王思山;周鵬;史小平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北汽車工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44273
• 代理人: 楊敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制，尤其涉及電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池組能量均衡控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車的研發(fā)成功是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的最佳方案之一，然而，傳統(tǒng)動(dòng)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(yīng)運(yùn)而生，但是，磷酸鐵鋰電池串聯(lián)使用中的不均衡現(xiàn)象大大的限制了其發(fā)展，解決電池組中各電池單體的不均衡問題，對(duì)電池組能量實(shí)現(xiàn)均衡控制，避免電池組進(jìn)行惡性循環(huán)，以此提升電池組整體使用壽命，是電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用的首要任務(wù)。尤其，現(xiàn)有關(guān)于磷酸鐵鋰電池串聯(lián)使用中實(shí)現(xiàn)均衡控制的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制繁瑣、效率低，給實(shí)現(xiàn)和控制器選擇帶來(lái)很多困難。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有電動(dòng)汽車的磷酸鐵鋰電池串聯(lián)使用中實(shí)現(xiàn)均衡控制的軟件系統(tǒng)無(wú)法高效、精確、有效實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池均衡控制等問題而提出一種系統(tǒng)模塊化強(qiáng)，磷酸鐵鋰電池均衡控制可靠，均衡效率高，可大規(guī)模串聯(lián)均衡使用的電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

上述的電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制系統(tǒng)，包括主機(jī)單元、與所述主機(jī)單元電連接的從機(jī)單元和上位機(jī)單元；所述從機(jī)單元包括通過信號(hào)連接的電池電壓采集模塊、電池溫度采集模塊和CAN總線發(fā)送數(shù)據(jù)模塊；所述電池電壓采集模塊和電池溫度采集模塊均與電池組連接；所述主機(jī)單元包括通過信號(hào)連接的總線電流采集模塊、顯示數(shù)據(jù)模塊、電池充放電過程均衡控制模塊和CAN總線接收數(shù)據(jù)模塊；所述總線電流采集模塊通過電流傳感器連接所述電池組；所述顯示數(shù)據(jù)模塊與所述主機(jī)單元連接；所述上位機(jī)單元與所述主機(jī)單元連接；所述電池充放電過程均衡控制模塊與所述電池組連接；所述CAN總線接收數(shù)據(jù)模塊連接所述CAN總線發(fā)送數(shù)據(jù)模塊并通過所述CAN總線發(fā)送數(shù)據(jù)模塊分別連接所述電池電壓采集模塊和電池溫度采集模塊；所述電池充放電過程均衡控制模塊采用基于電感的雙向均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即集合了兩個(gè)電感和一個(gè)開關(guān)以及反向二極管，相鄰的兩個(gè)電池模塊共用一個(gè)電感。

所述電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制系統(tǒng)，其中：所述電池電壓采集模塊由電壓采集電路組成，所述電壓采集電路包括電壓采集芯片U5以及與所述電壓采集芯片U5連接的數(shù)據(jù)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電池組，同時(shí)連接有多個(gè)工作模式選擇端；同時(shí)，所述電壓采集芯片U5的電壓采集端口通過電容接地，且與所述電池組的單個(gè)電池之間串接有電阻。

所述電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制系統(tǒng)，其中：所述電壓采集芯片U5通過端口CSBI連接所述數(shù)據(jù)隔離芯片U4的端口VOA，通過端口SDO連接所述數(shù)據(jù)隔離芯片U4的端口VID，通過端口SDI連接所述數(shù)據(jù)隔離芯片U4的端口VOB，通過端口SCKI連接所述數(shù)據(jù)隔離芯片U4的VOC端口；所述電壓采集芯片U5的端口VREG通過電容C20接地，端口VREF通過電容C21也接地，端口NC接地。

所述電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制系統(tǒng)，其中：所述總線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采集芯片U1、運(yùn)算放大器U2、電流傳感器SEN1以及電壓跟隨器；所述運(yùn)算放大器U2與所述電流采集芯片U1連接，同時(shí)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(huán)霍爾式電流傳感器，其輸出端與地之間串聯(lián)有電阻R22；所述電壓跟隨器連接于所述電流傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC之間。

所述電動(dòng)汽車電池組能量均衡控制系統(tǒng)，其中：所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC采用可采集正負(fù)電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

有益效果：