[發明專利]電壓均衡裝置和系統

有效

• 申請號: 201711245863.5
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107947270B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 劉貴生;韓仁武;吳慶國;張晨
• 申請（專利權）人: 北斗航天汽車（北京）有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 徐彥圣

1.一種電壓均衡裝置，其特征在于，包括：主控制器和從控制器，所述從控制器包括采樣電路、控制單元和變壓器均衡電路；

所述采樣電路，用于采集電池組的電池參數；

所述主控制器，用于對所述電池參數進行邏輯運算，生成均衡指令；

所述控制單元，用于根據所述均衡指令控制所述變壓器均衡電路的通斷，以使所述電池組中電池進行充電或放電；

所述采樣電路包括電壓采集電路和溫度采集電路，所述電池參數包括電池組中單體電池的電壓值和溫度值；

所述電壓采集電路用于采集各個所述單體電池的所述電壓值；

所述溫度采集電路用于采集各個所述單體電池的所述溫度值；

所述主控制器根據預設模型對各個所述電池的所述溫度值和所述電壓值進行邏輯運算，生成均衡指令；

所述主控制器，還用于將調試指令發送至上位機，對所述預設模型進行校準調試；

所述主控制器采用DSP主控芯片，主控制器中的算法是通過Simulink模型搭建的，經過代碼生成后下載到DSP芯片中；

在對所述Simulink模型開發算法進行仿真時，通過CAN總線實現閉環控制，使得Simulink模型能夠直接對實體電池進行充放電的同時在模型上實時觀測到單體電池的電壓及單體電池的溫度。

2.根據權利要求1所述的電壓均衡裝置，其特征在于，所述電池組包括至少一個單體電池，所述控制單元還用于根據所述均衡指令，從所述電池組中選擇一個或多個所述單體電池，并對所述單體電池進行充電或放電。

3.根據權利要求2所述的電壓均衡裝置，其特征在于，所述從控制器包括與所述單體電池的數量相對應的所述變壓器均衡電路。

4.根據權利要求1所述的電壓均衡裝置，其特征在于，所述變壓器均衡電路包括采樣電阻R1、采樣電阻R2、同步開關Q1、同步開關Q2和變壓器；

所述電池組分別與所述變壓器的初級線圈的一端和次級線圈的一端相連接，所述次級線圈的另一端與所述同步開關Q1的漏極相連接，所述同步開關Q1的源極與所述采樣電阻R1的一端相連接，所述采樣電阻R1的另一端接地，所述初級線圈的另一端與所述同步開關Q2的漏極相連接，所述同步開關Q2的源極與所述采樣電阻R2的一端相連接，所述采樣電阻R2的另一端接地，所述同步開關Q1和所述同步開關Q2的柵極分別和所述控制單元的采樣接口相連接。

5.根據權利要求4所述的電壓均衡裝置，其特征在于，當均衡指令為充電指令時，所述控制單元還用于根據所述均衡指令導通所述同步開關Q1，當所述采樣電阻R1兩端的電壓達到預設值時，斷開所述同步開關Q1，并導通所述同步開關Q2，以使所述電池進行充電。

6.根據權利要求4所述的電壓均衡裝置，其特征在于，當所述均衡指令為放電指令時，所述控制單元還用于根據所述均衡指令導通所述同步開關Q2，以使所述電池進行放電，當所述采樣電阻R2兩端的電壓達到預設值時，斷開所述同步開關Q2。

7.一種電壓均衡系統，其特征在于，包括權利要求1-6中任一項所述的電壓均衡裝置，還包括與所述電壓均衡裝置相連接的上位機，用于發送根據預設模型生成的計算控制指令。