[發明專利]一種防爆電池箱箱間SOC均衡控制電路及其控制方法

在審

• 申請號: 202210923063.9
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115179814A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王有鎖;羅濤濤;王連明;彭慶根;潘家清;胡明康;王梟雄;周娟
• 申請（專利權）人: 安徽卓越電氣有限公司
• 主分類號: B60L58/22
• 分類號: B60L58/22;B60L58/18;B60L1/00;B60L3/00;H01M10/42
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 劉翠偉

本發明公開了一種防爆電池箱箱間SOC均衡控制電路及其控制方法，屬于SOC均衡控制技術領域，電路包含防爆電池箱B1～B4、電池箱動力總正、電池箱動力總負、車輛低壓電源的輸入正端V11+與輸入正端V1+、車輛低壓電源的輸入負端V1?、車輛低壓電源的輸出正端V0+、車輛低壓電源的輸出負端V0以及CAN通信總線。本發明的箱間SOC均衡控制系統，在多電池箱串聯組合運行時，電池箱內部的大功率低壓電源以串聯方式工作，避免其消耗單電池箱的電量。大功率低壓電源經串聯，只消耗串聯后的電池箱總電量，這就有效避免了因消耗單只電池箱電量引發的電池箱箱間SOC不均衡問題，保證串聯組合的電池箱系統SOC均衡一致，保證了電池系統的充放性能和續航性能。

技術領域

本發明屬于SOC均衡控制技術領域，具體涉及一種防爆電池箱箱間SOC均衡控制電路及其控制方法。

背景技術

在防爆電動車領域，因防爆標準的限制，單個電池箱的電壓、容量必須限定在一定范圍內。用戶為增加續航里程，常常采用多個電池箱組合使用。因電池箱內部通常配置有車輛使用的大功率低壓電源，它們由電池箱內部的電池組直接供電，并轉換為24V低壓系統提供給車輛使用。當多個電池箱串聯組合運行時，因每個電池箱內部的溫度環境、電池內阻、自放電狀況及其內部電氣系統各有一定的差異，在長時間運行后，各個電池箱內部的大功率低壓電源消耗電池組的電量不同，這使電池組的SOC值發生差異是必然現象，這將影響電池系統總體性能，影響整車續航里程。因此，在多個電池箱串聯組合運行工況下，電池箱之間的箱間SOC均衡是保證電池系統總體性能的關鍵技術。目前，市場上的多電池箱串聯組合系統未考慮內部大功率低壓電源能耗均衡措施，長時間運行，必將使電池箱的箱間SOC發生不均衡，解決該問題通常需要拆除箱蓋手動均衡維護，低效費事。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明的一目的在于提供一種防爆電池箱箱間SOC均衡控制電路，其包含：

防爆電池箱B1～B4、電池箱動力總正P0、電池箱動力總負N、車輛低壓電源DCDC2的輸入正端V11+與輸入正端V1+、車輛低壓電源DCDC2的輸入負端V1-、車輛低壓電源DCDC2的輸出正端V0+、車輛低壓電源DCDC2的輸出負端V0以及CAN通信總線；所述防爆電池箱B1～B4的內部均由鋰電池組BAT、電池管理系統BMS、電池箱低壓自供電電源系統、內置于電池箱的大功率車用低壓電源系統以及接觸器KM1構成；所述電池箱低壓自供電電源系統由小功率低壓電源DCDC1、繼電器K2、繼電器K4、自復位開關K1及二極管D1、車輛啟動鑰匙KEY構成，所述內置于電池箱的大功率車用低壓電源系統由大功率低壓電源DCDC2、繼電器K3及二極管D2構成；所述電池管理系統BMS通過采集導線與電池組BAT相連接，電池管理系統BMS通過控制信號線與接觸器KM1、繼電器K2、K3、K4相連接，電池管理系統BMS通過CAN通信線與電池箱外部的CAN通信接口相連接；所述防爆電池箱B1的總負N通過導線與電池箱B2的總正P0相連接，其總正P0通過導線與防爆電池箱B3的總正P0相連接；防爆電池箱B3的總負N通過導線與防爆電池箱B4的總正P0相連接，其總負N通過導線與防爆電池箱B2的總負N相連接；防爆電池箱B1～B4的CAN通信接口相互連接，四箱組合后，B1～B2串聯、B3～B4串聯，串聯后的B1～B2與B3～B4進行并聯，通過組合后的總正P0、總負N及弱電V0+、V0-、CAN與整車連接。

進一步的，所述防爆電池箱內部的低壓電源DCDC1和低壓電源DCDC2均為24V輸出，其共用輸出24V負GND，其輸出24V正分別通過二極管D1、二極管D2連接到24V正V0+的外部輸出接口，其中低壓電源DCDC1和低壓電源DCDC2的輸出24V正之間串連連接車輛啟動鑰匙開關KEY。

進一步的，所述自復位開關K1、車輛啟動鑰匙開關KEY分別安裝在電池箱的表面和車輛駕駛倉上。

進一步的，所述低壓電源DCDC1因功率小，其能耗的差異不足以影響電池箱的SOC，由其所在電池箱直接供電；低壓電源DCDC2功率高達千瓦以上，由串聯后的電池箱供電，以避免單箱供電發生較大能耗差異而使電池箱的箱間SOC發生較大差異。