[實(shí)用新型]一種電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720701669.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206977099U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江學(xué)煥;萬(wàn)明;賈蓉;張濤;張金亮;周鵬;車凱;簡(jiǎn)煒;陳宇峰;向鄭濤;羅成;陳超;余李揚(yáng);張磊
• 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;B60L11/18
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 楊采良

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池組均衡技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種電池組主動(dòng)均衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為解決能源和排放的問(wèn)題，電動(dòng)汽車(EV)受到越來(lái)越多的關(guān)注。作為EV的車用電源，通常需要幾十組甚至上百組電池連接起來(lái)同時(shí)使用，因此，電池組的控制與管理是保障清潔汽車良好運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。由于制造工藝會(huì)造成各個(gè)單體電池性能不一致，當(dāng)許多組電池反復(fù)同時(shí)使用時(shí)，會(huì)引起不同程度的老化和損害，因此每一塊電池的性能和參數(shù)不可能長(zhǎng)期保持一致，這種不一致反過(guò)來(lái)又會(huì)影響整體充放電過(guò)程的正常進(jìn)行，不僅會(huì)造成問(wèn)題電池的過(guò)充和過(guò)放，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)電池組產(chǎn)生不可恢復(fù)的故障。因此，電池的充放電過(guò)程需要通過(guò)電池均衡系統(tǒng)來(lái)解決不一致電池對(duì)整個(gè)電池組的影響問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)均衡的充放電過(guò)程。現(xiàn)有的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的均衡系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)移過(guò)程中能量損耗嚴(yán)重和能量轉(zhuǎn)移效率低等問(wèn)題，以至于通過(guò)選擇不同能量傳輸器件和改變電路結(jié)構(gòu)也不能從根本上提高其性能。因此，本課題從均衡系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)入手，研究電池均衡系統(tǒng)更有效的方案，通過(guò)搭建仿真與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)多路徑能量均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制策略進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)。

隨著消費(fèi)水平的提高，汽車作為一種交通工具已經(jīng)成為了人們的普通消費(fèi)品，汽車的人均保有量也正在迅速增加。截至2014年年底，我國(guó)汽車保有量達(dá)1.54億輛。然而傳統(tǒng)的燃油汽車不僅在能源上嚴(yán)重依賴不可再生的石油資源，而且排放的尾氣帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球大氣污染的42％來(lái)自于交通污染，在我國(guó)大城市，汽車的排放貢獻(xiàn)量也在60-65％。2014年我國(guó)進(jìn)口原油3.1億噸，原油對(duì)外依存度為59.6％；當(dāng)前中國(guó)汽車耗油約占整個(gè)石油消費(fèi)量的1/3，預(yù)計(jì)到2020年這個(gè)比例將上升到57％。傳統(tǒng)燃油汽車的大量消費(fèi)已經(jīng)給環(huán)境和國(guó)家能源安全造成巨大壓力，然而電動(dòng)汽車具有排放低、能源多樣化、噪聲低、效率高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。

以電動(dòng)汽車為代表的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各汽車制造大國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展的重點(diǎn)。近年來(lái)，全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)成長(zhǎng)迅速，電動(dòng)汽車的產(chǎn)銷量也明顯增加，數(shù)據(jù)顯示2014年全球市場(chǎng)共銷售35萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，同比增長(zhǎng)56.78％。當(dāng)今世界主要國(guó)家都制定了電動(dòng)汽車中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，預(yù)計(jì)未來(lái)十年全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。為了搶占電動(dòng)汽車相關(guān)技術(shù)制高點(diǎn)和市場(chǎng)份額，美國(guó)、德國(guó)、日本等出臺(tái)了一系列政策措施全面推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并投入了大量資金用于其相關(guān)技術(shù)的研究。我國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車的研究始于20世紀(jì)90年代，先后啟動(dòng)了“863”計(jì)劃、“電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)”、“節(jié)能與電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目”等，投入了近20億經(jīng)費(fèi)用于電動(dòng)汽車及其相關(guān)技術(shù)的研究。黨的十八大報(bào)告提出了建設(shè)“美麗中國(guó)”的新目標(biāo)。為此，在“十二五”規(guī)劃中已經(jīng)將以電動(dòng)汽車為代表的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在2015年的政府工作報(bào)告中特別強(qiáng)調(diào)要推廣新能源汽車、打好節(jié)能減排和環(huán)境治理攻堅(jiān)戰(zhàn)。2015年9月國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議明確提出要促進(jìn)新能源和小排量汽車的發(fā)展，完善新能源汽車的扶持政策，特別提到“各地不能對(duì)新能源汽車實(shí)行限行、限購(gòu)，已實(shí)行的應(yīng)當(dāng)取消”。2015年10月國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中指出要大力推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，力爭(zhēng)到2020年基本滿足500萬(wàn)輛以上電動(dòng)汽車的充電需求。通過(guò)這些政策的引導(dǎo)，無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)是電池、電機(jī)和電控三部分。長(zhǎng)期以來(lái)，電池技術(shù)是制約電動(dòng)汽車大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素之一。特別是對(duì)于純電動(dòng)汽車，電池是其唯一動(dòng)力來(lái)源，其性能的優(yōu)劣很大程度上取決于電池。若要滿足電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的要求，必須要保證汽車動(dòng)力電池能夠儲(chǔ)存較高的能量并且長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)穩(wěn)定工作。