[發明專利]一種串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統

在審

• 申請號: 201810306244.0
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108879812A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 葉震濤;王順權;許豐;周挺;盧愷
• 申請（專利權）人: 無錫市產品質量監督檢驗院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統，其特征在于，包括M個均衡電池包單元和主控制器；所述M個均衡電池包單元的結構組成相同；所述均衡電池包單元包括2N個極板串聯并封裝組成的電池包、電量均衡模塊、單體電壓采集裝置、與所述電池包串聯的電壓采集裝置、與所述電壓采集裝置輸出端連接的從控制器，所述電池包內任意極板的兩端均通過可控開關與所述單體電壓采集裝置的輸入端連接，所述電池包內任意極板均與所述電量均衡模塊連接，所述電量均衡模塊與從控制器的輸出端連接，所述從控制器通過傳輸總線與主控制器連接；所述M個均衡電池包單元的電池包依次串聯連接；所述M個均衡電池包單元中任一均衡電池包單元的電池包內任意極板的兩端均通過所述可控開關與其他均衡電池包單元的電量均衡模塊連接；M個均衡電池包單元的工作原理相同，以任一均衡電池包單元為例，均衡電池包單元的電壓采集裝置將電池包的電壓信息傳輸至從控制器，單體電壓采集裝置將電池包內相應極板的端電壓信息傳輸至從控制器，然后從控制器根據收到的電池包內相應極板的端電壓信息計算是否滿足設定的電壓均衡條件，若不滿足，則從控制器向電量均衡模塊發送控制信號，對電池包內相應的極板進行主動均衡，直至電池包內各極板的端電壓信息滿足電壓均衡條件；M個均衡電池包單元的從控制器將各自收到的電池包的電壓信息和電池包內相應極板的端電壓信息均傳輸至主控制器，主控制器首先根據各電池包的電壓信息計算是否滿足設定的電壓均衡條件，若不滿足，則主控制器向相應的兩個均衡電池包單元輸出均衡控制信號，使一個均衡電池包單元的電量均衡模塊對另一個均衡電池包單元中電池包內的相應的極板進行主動均衡，直至各電池包的電壓信息滿足電壓均衡條件。

2.根據權利要求1所述的串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統，其特征在于，所述均衡電池包單元的電量均衡模塊包括變壓器Tr、均衡開關SW1、均衡開關SW2，電池包的負極端與變壓器Tr初級線圈的中心抽頭連接，電池包的正極端接地，所述變壓器Tr初級線圈的兩端分別通過所述均衡開關SW1和所述均衡開關SW2接地，所述均衡開關SW1和均衡開關SW2分別與從控制器的輸出端連接；所述電池包內任意極板的兩端均通過可控開關與所述單體電壓采集裝置的輸入端連接，可控開關與變壓器Tr的次級線圈的兩端連接，可控開關的控制端與從控制器的輸出端連接。

3.根據權利要求2所述的串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統，其特征在于，所述均衡電池包單元的單體電壓采集裝置包括運算放大器U1,所述運算放大器U1的同相輸入端、反相輸入端與電量均衡模塊中變壓器Tr的次級線圈的兩端對應連接，所述運算放大器U1的輸出端與從控制器的輸入端連接。

4.根據權利要求3所述的串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統，其特征在于，所述串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統還包括運算放大裝置；運算放大裝置包括運算放大器U2，電量均衡模塊中變壓器Tr次級線圈的兩端分別連接所述運算放大器U2的同相輸入端和反相輸入端，運算放大器U2的輸出端與主控制器的輸入端連接。

5.根據權利要求4所述的串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統，其特征在于，所述串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統還包括外負極總線、外正極總線；所述均衡電池包單元還包括內負極總線和內正極總線，所述電量均衡模塊中變壓器Tr次級線圈的一端連接所述內負極總線，變壓器Tr次級線圈的另一端連接所述內正極總，單體電壓采集裝置中運算放大器U1的反向輸入端和同向輸入端分別連接所述內負極總線和內正極總線，所述內負極總線與其他均衡電池包單元的內負極總線之間通過所述外負極總線連接，所述內正極總線與其他均衡電池包單元的內正極總線之間通過所述外正極總線連接。

6.根據權利要求5所述的串聯蓄電池組分布式主動均衡管理系統，其特征在于，所述外負極總線和外正極總線上均設有可控開關，可控開關的控制端均與主控制器的輸出端連接。