动力电池系统及其均衡电路和电动汽车技术方案

本实用新型专利技术公开了一种动力电池系统及其均衡电路和电动汽车，其中，均衡电路包括：均衡回路，对应连接到动力电池的两端，均衡回路包括第一保险丝、均衡开关和均衡电阻，均衡开关和均衡电阻串联后与第一保险丝串联；电压检测单元，通过检测均衡开关和均衡电阻上的电压以生成电压检测值；控制单元，与电压检测单元相连，控制单元在动力电池系统完成充放电的时间达到预设时间时通过输出均衡控制信号至均衡开关以控制均衡开关导通，并通过判断均衡开关导通前后电压检测值是否发生变化以判断均衡开关是否发生短路或断路故障。由此，可以消除动力电池充放电过程中极化电压的影响，提高均衡开关故障诊断的准确性，进而提高均衡电路的可靠性。

Power battery system and its balanced circuit and electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
动力电池系统及其均衡电路和电动汽车
本技术涉及汽车
，特别涉及一种用于动力电池系统的均衡电路、一种动力电池系统和一种电动汽车。
技术介绍
目前，BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)的被动均衡技术在动力电池系统中被广泛应用，而作为被动均衡技术中最重要的均衡开关器件，一般为MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属—氧化物—半导体)管，如果其发生短路或者断路，会导致均衡电路无法正常工作，因此，需要对开关器件进行故障诊断。然而，相关技术中，在对开关器件进行故障诊断时，容易导致诊断错误，无法保证均衡电路工作的可靠性。
技术实现思路
本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，本技术的一个目的在于提出一种用于动力电池系统的均衡电路，该电路可以消除动力电池充放电过程中极化电压的影响，从而可以提高均衡开关故障诊断的准确性，进而可以提高均衡电路的可靠性。本技术的第二个目的在于提出一种动力电池系统。本技术的第三个目的在于提出一种电动汽车。为达到上述目的，本技术第一方面提出了一种用于动力电池系统的均衡电路，所述动力电池系统包括多个动力电池，每个所述动力电池对应设置一个均衡电路，所述均衡电路包括：均衡回路，所述均衡回路对应连接到所述动力电池的两端，所述均衡回路包括第一保险丝、均衡开关和均衡电阻，所述均衡开关和均衡电阻串联后与所述第一保险丝串联；电压检测单元，所述电压检测单元通过检测所述均衡开关和均衡电阻上的电压以生成电压检测值；控制单元，所述控制单元与所述电压检测单元相连，所述控制单元在所述动力电池系统完成充放电的时间达到预设时间时通过输出均衡控制信号至所述均衡开关以控制所述均衡开关导通，并通过判断所述均衡开关导通前后所述电压检测值是否发生变化以判断所述均衡开关是否发生短路或断路故障。根据本技术的用于动力电池系统的均衡电路，通过电压检测单元检测均衡开关和均衡电阻上的电压以生成电压检测值，控制单元在动力电池系统完成充放电的时间达到预设时间时通过输出均衡控制信号至均衡开关以控制均衡开关导通，并通过判断均衡开关导通前后电压检测值是否发生变化以判断均衡开关是否发生短路或断路故障。由此，可以消除动力电池充放电过程中极化电压的影响，从而可以提高均衡开关故障诊断的准确性，进而可以提高均衡电路的可靠性。另外，根据本技术上述提出的用于动力电池系统的均衡电路还可以具有如下附加的技术特征：具体地，所述均衡回路还包括第二保险丝，其中，所述第一保险丝的一端与对应的动力电池的正极端相连，所述第一保险丝的另一端与所述均衡开关的一端相连，所述均衡开关的另一端与所述均衡电阻的一端相连，所述均衡电阻的另一端与所述第二保险丝的一端相连，所述第二保险丝的另一端与对应的动力电池的负极端相连。进一步地，所述均衡开关为MOS管。具体地，上述的用于动力电池系统的均衡电路还包括：第一稳压管，所述第一稳压管的阳极分别与所述第二保险丝的一端和所述均衡电阻的另一端相连，所述第一稳压管的阴极分别与所述第一保险丝的另一端和所述MOS管的源极相连；第二稳压管，所述第二稳压管的阳极与所述MOS管的栅极相连，所述第二稳压管的阴极分别与所述MOS管的源极和所述第一保险丝的另一端相连；限流电阻，所述限流电阻的一端分别与所述MOS管的栅极和所述第二稳压管的阳极相连，所述限流电阻的另一端与所述控制单元相连以接收所述均衡控制信号。具体地，所述预设时间为30分钟。具体地，所述动力电池系统进行充放电的电流小于5A。具体地，所述动力电池的SOC(StateofCharge，荷电状态，也叫剩余电量)处于20％-80％之间。为达到上述目的，本技术第二方面提出了一种动力电池系统，其包括本技术第一方面所述的用于动力电池系统的均衡电路。根据本技术的动力电池系统，通过上述的用于动力电池系统的均衡电路，在完成充放电的时间达到预设时间时，再输出均衡控制信号至均衡开关以控制均衡开关导通，并通过判断均衡开关导通前后电压检测值是否发生变化以判断均衡开关是否发生短路或断路故障，从而可以消除动力电池充放电过程中极化电压的影响，提高均衡开关故障诊断的准确性，进而提高均衡电路的可靠性。为达到上述目的，本技术第三方面提出了一种电动汽车，其包括本技术第二方面所述的动力电池系统。本技术的电动汽车，通过上述的动力电池系统，在完成充放电的时间达到预设时间时，再输出均衡控制信号至均衡开关以控制均衡开关导通，并通过判断均衡开关导通前后电压检测值是否发生变化以判断均衡开关是否发生短路或断路故障，从而可以消除动力电池充放电过程中极化电压的影响，提高均衡开关故障诊断的准确性，进而提高均衡电路的可靠性。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，图1是根据本技术一个实施例的用于动力电池系统的均衡电路的电路拓扑图；图2是根据本技术另一个实施例的用于动力电池系统的均衡电路的电路拓扑图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面结合附图来描述本技术实施例的用于动力电池系统的均衡电、动力电池系统和电动汽车。图1是根据本技术一个实施例的用于动力电池系统的均衡电路的电路拓扑图。其中，动力电池系统包括多个动力电池，每个动力电池40对应设置一个均衡电路；如图1所示，均衡电路包括：均衡回路10、电压检测单元20和控制单元30。其中，均衡回路10对应连接到动力电池40的两端，均衡回路10包括第一保险丝X1、均衡开关Q1和均衡电阻R1，均衡开关Q1和均衡电阻R1串联后与第一保险丝X1串联。电压检测单元20通过检测均衡开关Q1和均衡电阻R1上的电压以生成电压检测值Vinput。控制单元30与电压检测单元20相连，控制单30在动力电池系统完成充放电的时间达到预设时间时通过输出均衡控制信号至均衡开关Q1以控制均衡开关Q1导通，并通过判断均衡开关Q1导通前后电压检测值Vinput是否发生变化以判断均衡开关Q1是否发生短路或断路故障。在本技术的实施例中，均衡开关Q1可以为MOS管。预设时间可以为30分钟或者30分钟以上。具体地，如图1所示，以动力电池系统中的一个动力电池40为例，如果Q1为N型MOS管，当控制单元30输出的均衡控制信号为高电平信号时，Q1导通，当制单元30输出的均衡控制信号为低电平信号时，Q1关断，通过对Q1进行开关控制，可以将动力电池40多余的电量通过均衡电阻R1消耗掉。如果Q1出现短路情况且不受控制时，可能会导致动力电池40的电量被R1消耗光，出现电池过放的情况。而如果Q1出现断路情况且不受控制时，会导致均衡电路失去作用，无法将动力电池40多余的电量通过均衡电阻R1消耗掉。因此，需要对均衡开关Q1进行故障检测，可通过判断均衡开关Q1导通前后Q1和R1上的电压是否发生变化来判断Q1是否发生短路或断路故障。具体而言，Q1断开时，均衡开关Q1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于动力电池系统的均衡电路，其特征在于，所述动力电池系统包括多个动力电池，每个所述动力电池对应设置一个均衡电路，所述均衡电路包括：均衡回路，所述均衡回路对应连接到所述动力电池的两端，所述均衡回路包括第一保险丝、均衡开关和均衡电阻，所述均衡开关和均衡电阻串联后与所述第一保险丝串联；电压检测单元，所述电压检测单元通过检测所述均衡开关和均衡电阻上的电压以生成电压检测值；控制单元，所述控制单元与所述电压检测单元相连，所述控制单元在所述动力电池系统完成充放电的时间达到预设时间时通过输出均衡控制信号至所述均衡开关以控制所述均衡开关导通，并通过判断所述均衡开关导通前后所述电压检测值是否发生变化以判断所述均衡开关是否发生短路或断路故障。

【技术特征摘要】
1.一种用于动力电池系统的均衡电路，其特征在于，所述动力电池系统包括多个动力电池，每个所述动力电池对应设置一个均衡电路，所述均衡电路包括：均衡回路，所述均衡回路对应连接到所述动力电池的两端，所述均衡回路包括第一保险丝、均衡开关和均衡电阻，所述均衡开关和均衡电阻串联后与所述第一保险丝串联；电压检测单元，所述电压检测单元通过检测所述均衡开关和均衡电阻上的电压以生成电压检测值；控制单元，所述控制单元与所述电压检测单元相连，所述控制单元在所述动力电池系统完成充放电的时间达到预设时间时通过输出均衡控制信号至所述均衡开关以控制所述均衡开关导通，并通过判断所述均衡开关导通前后所述电压检测值是否发生变化以判断所述均衡开关是否发生短路或断路故障。2.根据权利要求1所述的用于动力电池系统的均衡电路，其特征在于，所述均衡回路还包括第二保险丝，其中，所述第一保险丝的一端与对应的动力电池的正极端相连，所述第一保险丝的另一端与所述均衡开关的一端相连，所述均衡开关的另一端与所述均衡电阻的一端相连，所述均衡电阻的另一端与所述第二保险丝的一端相连，所述第二保险丝的另一端与对应的动力电池的负极端相连。3.根据权利要求2所述的用于动力电池系统的均衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹东林，胡凡，唐磊，张骞慧，代康伟，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11