[發(fā)明專利]一種電池管理系統(tǒng)的主動(dòng)均衡控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011068957.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112165138B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王林泓;王平;徐小輝;田訓(xùn);梁家祺;趙鵬舉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶電子工程職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/48;G01R31/3842;G01R31/396
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種電池管理系統(tǒng)的主動(dòng)均衡控制系統(tǒng)，屬于電池均衡技術(shù)領(lǐng)域，包括主控制模塊、電池組溫度和每節(jié)電壓監(jiān)測(cè)模塊、主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列模塊、主動(dòng)均衡電源模塊、主動(dòng)均衡電流及地電位檢測(cè)模塊、主動(dòng)均衡電流控制模塊；本發(fā)明可以對(duì)電池組中的每節(jié)電池進(jìn)行主動(dòng)均衡充電控制，從而可以大幅度提高電池組的使用與充電效率，延長(zhǎng)電池組壽命；其次，通過(guò)對(duì)主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列浮地電壓的檢測(cè)和均衡輸出電壓、電流的監(jiān)測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列的自檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列中的短路故障開(kāi)關(guān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池均衡技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電池管理系統(tǒng)的主動(dòng)均衡控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電池管理系統(tǒng)(BMS，BatteryManagement System)是電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要組成部分。其作用是對(duì)鋰電池電壓、電流、容量等多種參數(shù)進(jìn)行信息交換，確保電池能量發(fā)揮到極致。

電池在制造過(guò)程中，由于工藝問(wèn)題和材質(zhì)的不均勻，使得電池極板厚度、微孔濾、活性物質(zhì)的活化程度等存在微小差別，這種電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上的不完全一致性，使得同一批次出廠的同一型號(hào)的電池的容量、內(nèi)阻和電壓等參數(shù)不可能完全相同。另外在裝車使用時(shí)，由于電池中各個(gè)電池的溫度、通風(fēng)條件、自放電程度、電解液密度等差別的影響，在一定程度上增加了電池電壓、內(nèi)阻及容量等參數(shù)的不一致性。

BMS均衡分為被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡。主動(dòng)均衡是能量轉(zhuǎn)移式，將單體能量最高的轉(zhuǎn)移到單體能量最低的，或者整組能量補(bǔ)充大單體最低的電池。傳統(tǒng)的主動(dòng)均衡模式飛度電容方案均衡效率有限；儲(chǔ)能電感方案只能在相鄰兩節(jié)之間轉(zhuǎn)移能量；DC/DC單向均衡性能有限，而DC/DC雙向均衡，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于充電電流動(dòng)態(tài)調(diào)整方法的主動(dòng)電池均衡控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種電池管理系統(tǒng)的主動(dòng)均衡控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、電池組溫度和每節(jié)電壓監(jiān)測(cè)模塊、主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列模塊、主動(dòng)均衡電源模塊、主動(dòng)均衡電流及地電位檢測(cè)模塊、主動(dòng)均衡電流控制模塊；

所述主控制模塊用于向各模塊發(fā)送控制信號(hào)，控制各模塊工作，并接收各模塊返回的數(shù)據(jù)；

所述電池組溫度和每節(jié)電壓監(jiān)測(cè)模塊接收主控制模塊的控制信號(hào)，獲得電池組的工作溫度和每節(jié)電池的電壓；

所述主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列用于接收主控制模塊的控制信號(hào)，通過(guò)控制主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列中的相應(yīng)開(kāi)關(guān)把待主動(dòng)均衡充電的電池接入到主動(dòng)均衡充電回路中，并用指示燈指示正在被主動(dòng)均衡充電的電池；

所述主動(dòng)均衡電源模塊用于為待主動(dòng)均衡充電的電池進(jìn)行主動(dòng)均衡充電；

所述主動(dòng)均衡電流及地電位檢測(cè)模塊用于檢測(cè)被主動(dòng)均衡充電電池的主動(dòng)均衡充電電流，并將檢測(cè)結(jié)果反饋給主控制模塊；

所述主動(dòng)均衡電流控制模塊用于將主控制器的DAC輸出控制信號(hào)進(jìn)行光電隔離、差分放大處理，為主動(dòng)均衡電源提供充電電流控制信號(hào)。

進(jìn)一步，工作前對(duì)主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列中的每個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行自檢，自檢步驟如下：

1)判斷主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列中連接主動(dòng)均衡電源地的開(kāi)關(guān)是否短路損壞及位置定位：

1.1)主控制器關(guān)閉主動(dòng)均衡開(kāi)關(guān)陣列，控制電子開(kāi)關(guān)在主動(dòng)均衡電源地和電池組地之間跨接一個(gè)10kΩ的電阻；