[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

本發明提供了電壓均衡裝置和系統，涉及電池技術領域，包括：主控制器和從控制器，從控制器包括采樣電路、控制單元和變壓器均衡電路；采樣電路，用于采集電池組的電池參數；主控制器，用于對電池參數進行邏輯運算，生成均衡指令；控制單元，用于根據均衡指令控制變壓器均衡電路的通斷，以使電池組中電池進行充電或放電，在提高電荷恢復率的基礎上，極大程度地提高均衡速度和效率。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其是涉及電壓均衡裝置和系統。

背景技術

如今大多數平衡器都運用了主動或被動方式來均衡電池電壓，具體為在電池組中電壓最高的電池兩端接入一個電阻器或蓄能組件來放電，采用上述手段，在電荷恢復率較低的同時，當整個電池組中僅有幾節電池的電壓很低、或個別電池與一個較大的相鄰電池組之間實施雙向電荷轉移時，均衡過程非常低效且費時。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供電壓均衡裝置和系統，在提高電荷恢復率的基礎上，極大程度地提高均衡速度和效率。

第一方面，本發明實施例提供了電壓均衡裝置，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。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，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。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，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。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，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。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，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。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，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。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，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。