[實用新型]一種帶有主被動均衡功能的電池管理控制裝置

有效

• 申請號: 201420303924.4
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN203951227U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 陳劍鋒;宋文濤;陳軍
• 申請（專利權）人: 浙江萬向億能動力電池有限公司;萬向電動汽車有限公司;萬向集團公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及電池充放電管理技術領域，尤其是涉及一種適用于電動汽車并且結構簡單，成本低，體積小，易實現量產的帶有主被動均衡功能的電池管理控制裝置。

背景技術

電動車主要以鋰電池為動力驅動來源，然而鋰電池大量生產時品質不易掌握，電池芯出廠時電量即存在微小差異，且隨著操作環境、老化等因素，電池間的不一致性愈趨明顯，電池效率、壽命也變差，再加上過充或過放等情況，嚴重時可能導致電池起火燃燒。因此，通常采用電池管理系統(BMS)測量電池組使用狀況，保護電池不至于過度充放電，平衡電池組中每顆電池的電量，以及分析計算電池組的電量并轉換為續航力信息，確保動力電池可安全運作。

但是，通常的電池管理系統存在只有被動均衡功能，當電池電壓不一致時，只能通過均衡電阻放電消耗電量，使電池電壓變得一致的缺點；并且被動均衡會造成電量的浪費。

中國專利授權公開號：CN202817797U，授權公開日2012年4月2日，公開了一種電能轉移式電池均衡器，包括電壓差異檢測控制電路、方波發生與驅動電路、執行電路和均衡指示電路等功能電路；主要換能器件為電感L24、場效應管922～923、二極管D18～D19，實時檢測相鄰電池B25～B26的電壓差，并根據電壓差的情況開啟或關閉均衡執行電路，將電壓高的電池電能轉移到電壓低的電池。該實用新型的不足之處是，電路復雜，成本高，體積大。

發明內容

本實用新型的發明目的是為了克服現有技術中的電池管理系統的只有被動均衡功能以及電能轉移式電池均衡器的電路復雜，成本高，體積大的不足，提供了一種適用于電動汽車并且結構簡單，成本低，體積小，易實現量產的帶有主被動均衡功能的電池管理控制裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種帶有主被動均衡功能的電池管理控制裝置，所述電池管理控制裝置設于電動汽車上，電池管理控制裝置分別與電動汽車的充放電管理芯片、蓄電池、動力電池和BCU電連接；所述電池管理控制裝置包括開關陣列、隔離CAN電路、隔離模塊電路、運放電路、MCU和譯碼器電路；所述蓄電池通過隔離模塊電路與MCU電連接；BCU通過隔離CAN電路與MCU電連接；MCU、譯碼器電路、開關陣列和動力電池依次電連接，MCU、運放電路和開關陣列依次電連接，充放電管理芯片分別與開關陣列和MCU電連接。

本實用新型中的MCU與動力電池電連接，BCU與蓄電池電連接，電動汽車要求動力電池與蓄電池之間隔離，因此隔離CAN電路起到隔離BCU與MCU的作用。隔離模塊電路用于隔離蓄電池與動力電池。

譯碼器電路具有防錯功能和節約MCU資源的功能，在同一時間，譯碼器電路的RDC1～RDC24中只有一個引腳輸出高電平，保證了開關陣列同時只接入一串電池，可避免電池間發生短路；CELL_SEL_0～CELL_SEL_4五線輸入，RDC1～RDC2424線輸出，節約了MCU的資源。

本實用新型的工作過程如下：蓄電池通過隔離模塊電路對MCU供電；MCU通過開關陣列和運放電路監控動力電池的電壓信息，并把電池電壓信息通過隔離CAN電路發送給BCU；BCU根據電池電壓信息把某串電池的充電或放電指令通過隔離CAN電路發送給MCU，然后MCU通過譯碼器電路控制開關陣列切換連通此串電池，然后MCU通過充放電管理芯片對此串電池進行充電或放電。

本實用新型包括主動均衡(也稱無損均衡)和被動均衡，主動均衡的作用為：電池電壓高的電量轉移到電池電壓低的電池中，降低使用成本，有效延長動力電池壽命；

被動均衡的作用為：對于電池電壓已經超過極限電壓的情況，通過被動均衡把電池電壓降低，保證電池安全。

因此，本實用新型具有結構簡單，成本低，體積小，有效延長動力電池壽命，安全性好，易實現量產的優點。