本发明专利技术公开了一种电动汽车及其动力电池主动均衡系统，其中，动力电池主动均衡系统包括：多个串联连接的电池单体组成的动力电池组；电压采集单元，用以分别采集每个电池单体的电压；均衡电源单元；开关管控制电路；主动平衡电路，主动平衡电路在开关管控制电路的控制下实现均衡电源单元与每个需要均衡的电池单体单独进行能量转换；控制单元，控制单元分别与电压采集单元和开关管控制电路相连，控制单元根据每个电池单体的电压识别每个电池单体的状态以获取需要均衡的电池单体，并根据需要均衡的电池单体对开关管控制电路进行控制。该系统能够减少动力电池组自身在均衡过程中的能量损耗，不会影响动力电池组自身的功率消耗和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车
，特别涉及一种电动汽车的动力电池主动均衡系统以及一种具有该动力电池主动均衡系统的电动汽车。
技术介绍
锂离子动力电池多采用串联方式连接以构成动力电池组，由于各单体锂离子电池在制造、初始容量、电压、内阻以及电池组中各单体锂离子电池的温度等方面均不完全相同，在使用过程中，会造成某单体锂离子电池的过充电和过放电现象，严重时会造成个别锂离子电池的容量比其他锂离子电池都低。为了对串联后的锂离子动力电池进行保护，不得不对电池组中个别的过压或欠压的电池单体进行充放电处理，该处理的方式有被动均衡方式和主动均衡方式。其中，被动均衡方式只能用于充电状态，对电压过高的电池单体进行放电，放电的方式是通过大功率电阻把电能转化为热能，对能量有损耗，造成能量浪费。而相关技术中也提出了一种主动均衡方式，其通过将过压状态的电池单体的能量转换到电池组和将电池组的能量转换到欠压状态的电池单体中，以实现对欠压或过压电池单体进行主动均衡，但是该主动均衡方式实现的能量转换都是在电池组内部，在转换过程中能量存在一定的损耗，并且在电池组快速充电时，由于电池组的电压处于不稳定状态，很难实现对个别电池单体进行均衡。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电动汽车的动力电池主动均衡系统，能够减少动力电池组自身在均衡过程中的能量损耗，不会影响动力电池组自身的功率消耗和稳定性。本专利技术的另一个目的在于提出一种电动汽车。为达到上述目的，本专利技术实施例提出的一种电动汽车的动力电池主动均衡系统，包括:动力电池组，所述动力电池组包括多个串联连接的电池单体；电压采集单元，所述电压采集单元与所述动力电池组相连以分别采集每个电池单体的电压；均衡电源单元；开关管控制电路；主动平衡电路，所述主动平衡电路包括变压器，所述变压器的主边通过所述开关管控制电路与所述均衡电源单元相连，所述变压器的多个次边通过所述开关管控制电路分别对应与每个电池单体相连，所述主动平衡电路在所述开关管控制电路的控制下实现所述均衡电源单元与每个需要均衡的电池单体单独进行能量转换；控制单元，所述控制单元分别与所述电压采集单元和所述开关管控制电路相连，所述控制单元根据所述每个电池单体的电压识别所述每个电池单体的状态以获取需要均衡的电池单体，并根据需要均衡的电池单体对所述开关管控制电路进行控制。根据本专利技术实施例的电动汽车的动力电池主动均衡系统，通过增加均衡电源单元，能够实现均衡电源单元与每个需要均衡的电池单体单独进行能量转换，使得需要均衡的电池单体能够在任何情况下都可以进行均衡处理，避免了动力电池组在快充过程中很难实施均衡的缺点，能够减少动力电池组自身在均衡过程中的能量损耗，不会影响动力电池组自身的功率消耗和稳定性。根据本专利技术的一个实施例，所述开关管控制电路包括主边MOS管和多个次边MOS管，所述多个次边MOS管中的每个次边MOS管分别与所述变压器的每个次边和每个电池单体相一一对应，其中，所述主边MOS管导通时所述均衡电源单元与所述变压器的主边形成通路，所述每个次边MOS管导通时其对应的电池单体与其对应的变压器的次边形成通路。并且，所述控制单元包括主控制器和MOS管驱动电路，所述主控制器通过SPI (Serial Peripheral Interface,串行外围设备接口)总线与所述电压采集单元相连，并通过I/O接口与所述MOS管驱动电路相连，所述MOS管驱动电路在所述主控制器的控制下分别输出驱动信号至所述主边MOS管和每个次边MOS管。根据本专利技术的一个实施例，所述每个电池单体的状态包括欠压状态和过压状态，其中，当多个电池单体中的任意一个电池单体处于欠压状态时，所述控制单元控制所述主边MOS管导通，并在所述均衡电源单元中的能量储存到所述变压器的主边后，所述控制单元控制所述主边MOS管关断，并控制该电池单体对应的次边MOS管导通以使储存到所述变压器的主边的能量转换到该电池单体对应的变压器的次边，以给该电池单体充电。并且，当多个电池单体中的任意一个电池单体处于过压状态时，所述控制单元控制该电池单体对应的次边MOS管导通，并在该电池单体中的能量储存到该电池单体对应的变压器的次边后，所述控制单元控制该电池单体对应的次边MOS管关断，并控制所述主边MOS管导通以使储存到该电池单体对应的变压器的次边的能量转换到所述变压器的主边，以充入到所述均衡电源单元。根据本专利技术的一个实施例，所述均衡电源单元由蓄电池组构成。根据本专利技术的一个实施例，所述主控制器还通过CAN总线将所述每个电池单体的信息上传到所述电动汽车的CAN网络。此外，本专利技术的实施例还提出了一种电动汽车，其包括上述的电动汽车的动力电池主动均衡系统。根据本专利技术实施例的电动汽车，通过上述的动力电池主动均衡系统，能够实现均衡电源单元与动力电池组中每个需要均衡的电池单体单独进行能量转换，使得需要均衡的电池单体能够在任何情况下都可以进行均衡处理，避免了动力电池组在快充过程中很难实施均衡的缺点，能够减少动力电池组自身在均衡过程中的能量损耗，不会影响动力电池组自身的功率消耗和稳定性。【附图说明】图1为根据本专利技术实施例的电动汽车的动力电池主动均衡系统的方框示意图；以及图2为根据本专利技术一个具体实施例的电动汽车的动力电池主动均衡系统的结构示意图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图来描述根据本专利技术实施例提出的电动汽车的动力电池主动均衡系统以及具有该动力电池主动均衡系统的电动汽车。图1为根据本专利技术实施例的电动汽车的动力电池主动均衡系统的方框示意图。如图1所示，该电动汽车的动力电池主动均衡系统包括动力电池组10、电压采集单元20、均衡电源单元30、开关管控制电路40、主动平衡电路50和控制单元60。其中，动力电池组10包括多个串联连接的电池单体Cell，电压采集单元20与动力电池组10相连以分别采集每个电池单体Cell的电压。如图2所示，电压采集单元20可以为电压采集芯片。结合图1和图2所示，主动平衡电路50包括变压器501，变压器501的主边通过开关管控制电路40与均衡电源单元30相连，变压器501的多个次边通过开关管控制电路40分别对应与每个电池单体Cell相连，主动平衡电路50在开关管控制电路40的控制下实现均衡电源单元30与每个需要均衡的电池单体单独进行能量转换。控制单元60分别与电压采集单元20和开关管控制电路40相连，控制单元60根据每个电池单体的电压识别每个电池单体的状态以获取需要均衡的电池单体，并根据需要均衡的电池单体对开关管控制电路40进行控制。由此可知，本专利技术实施例的电动汽车的动力电池主动均衡系统，通过设置对每个电池单体进行均衡时的能量转换电源模块即均衡电源单元，以提供欠压电池单体均衡时的均衡能量和接收动力电池组中过压电池单体均衡时的多余能量，采用DC/DC方式以实现动力电池组中的任何一个电池单体出现过压或欠压需要进行能量转换时，该电池单体通过主动平衡电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动汽车的动力电池主动均衡系统，其特征在于，包括：动力电池组，所述动力电池组包括多个串联连接的电池单体；电压采集单元，所述电压采集单元与所述动力电池组相连以分别采集每个电池单体的电压；均衡电源单元；开关管控制电路；主动平衡电路，所述主动平衡电路包括变压器，所述变压器的主边通过所述开关管控制电路与所述均衡电源单元相连，所述变压器的多个次边通过所述开关管控制电路分别对应与每个电池单体相连，所述主动平衡电路在所述开关管控制电路的控制下实现所述均衡电源单元与每个需要均衡的电池单体单独进行能量转换；控制单元，所述控制单元分别与所述电压采集单元和所述开关管控制电路相连，所述控制单元根据所述每个电池单体的电压识别所述每个电池单体的状态以获取需要均衡的电池单体，并根据需要均衡的电池单体对所述开关管控制电路进行控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣宏，李奇，李玉军，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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