电压均衡装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了电压均衡装置和系统，涉及电池技术领域，包括：主控制器和从控制器，从控制器包括采样电路、控制单元和变压器均衡电路；采样电路，用于采集电池组的电池参数；主控制器，用于对电池参数进行逻辑运算，生成均衡指令；控制单元，用于根据均衡指令控制变压器均衡电路的通断，以使电池组中电池进行充电或放电，在提高电荷恢复率的基础上，极大程度地提高均衡速度和效率。

【技术实现步骤摘要】
电压均衡装置和系统
本专利技术涉及电池
，尤其是涉及电压均衡装置和系统。
技术介绍
如今大多数平衡器都运用了主动或被动方式来均衡电池电压，具体为在电池组中电压最高的电池两端接入一个电阻器或蓄能组件来放电，采用上述手段，在电荷恢复率较低的同时，当整个电池组中仅有几节电池的电压很低、或个别电池与一个较大的相邻电池组之间实施双向电荷转移时，均衡过程非常低效且费时。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供电压均衡装置和系统，在提高电荷恢复率的基础上，极大程度地提高均衡速度和效率。第一方面，本专利技术实施例提供了电压均衡装置，包括：主控制器和从控制器，所述从控制器包括采样电路、控制单元和变压器均衡电路；所述采样电路，用于采集电池组的电池参数；所述主控制器，用于对所述电池参数进行逻辑运算，生成均衡指令；所述控制单元，用于根据所述均衡指令控制所述变压器均衡电路的通断，以使所述电池组中电池进行充电或放电。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电池组包括至少一个单体电池，所述控制单元还用于根据所述均衡指令，从所述电池组中选择一个或多个所述单体电池，并对所述单体电池进行充电或放电。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述从控制器包括与所述单体电池的数量相对应的所述变压器均衡电路。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述变压器均衡电路包括采样电阻R1、采样电阻R2、同步开关Q1、同步开关Q2和变压器；所述电池组分别与所述变压器的初级线圈的一端和次级线圈的一端相连接，所述次级线圈的另一端与所述同步开关Q1的漏极相连接，所述同步开关Q1的源极与所述采样电阻R1的一端相连接，所述采样电阻R1的另一端接地，所述初级线圈的另一端与所述同步开关Q2的漏极相连接，所述同步开关Q2的源极与所述采样电阻R2的一端相连接，所述采样电阻R2的另一端接地，所述同步开关Q1和所述同步开关Q2的栅极分别和所述控制单元的采样接口相连接。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，当均衡指令为充电指令时，所述控制单元还用于根据所述均衡指令导通所述同步开关Q1，当所述采样电阻R1两端的电压达到预设值时，断开所述同步开关Q1，并导通所述同步开关Q2，以使所述电池进行充电。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，当所述均衡指令为放电指令时，所述控制单元还用于根据所述均衡指令导通所述同步开关Q2，以使所述电池进行放电，当所述采样电阻R2两端的电压达到预设值时，断开所述同步开关Q2。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述采样电路包括电压采集电路和温度采集电路，所述电池参数包括电池组中单体电池的电压值和温度值；所述电压采集电路用于采集各个所述单体电池的所述电压值；所述温度采集电路用于采集各个所述单体电池的所述温度值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述主控制器根据预设模型对各个所述电池的所述温度值和/或所述电压值进行逻辑运算，生成均衡指令。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述主控制器，还用于将调试指令发送至上位机，对所述预设模型进行校准调试。第二方面，本专利技术实施例还提供电压均衡系统，包括如上所述的电压均衡装置，还包括与所述电压均衡装置相连接的上位机，用于发送根据预设模型生成的计算控制指令。本专利技术实施例提供了电压均衡装置和系统，包括：主控制器和从控制器，从控制器包括采样电路、控制单元和变压器均衡电路；采样电路，用于采集电池组的电池参数；主控制器，用于对电池参数进行逻辑运算，生成均衡指令；控制单元，用于根据均衡指令控制变压器均衡电路的通断，以使电池组中电池进行充电或放电，在提高电荷恢复率的基础上，极大程度地提高均衡速度和效率。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的电压均衡装置结构示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的电压均衡装置结构示意图之二；图3为本专利技术实施例提供的电压均衡装置中变压器均衡电路结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的电压均衡系统应用场景示意图。图标：10-主控制器；20-从控制器；21-采样电路；22-控制单元；23-变压器均衡电路。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如今使用的大多数平衡器都运用了一种单向均衡(只放电)方法。其中最简单的方法是被动平衡方式，即通过在电池组中电压最高的电池两端接入一个电阻器来放电，采用这种方法时，没有任何电荷得以恢复，而是作为热量在阻性组件中耗散掉了。这时可采用主动平衡方式，即通过采用一种畜能组件(电感性或电容性)来改善，以把电荷从电池组中电压最高的电池转移至电池组中其他电压较低的电池，采用这种方式，在整个电池组只有少数几节电池的电压很高时，电荷恢复非常有效，但当整个电池组中仅有几节电池的电压很低、或个别电池与一个较大的相邻电池组之间实施双向电荷转移时则将非常低效且费时。基于此，本专利技术实施例提供的电压均衡装置和系统，可在提高电荷恢复率的基础上，极大程度地提高均衡速度和效率。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的电压均衡装置进行详细介绍，图1为本专利技术实施例提供的电压均衡装置结构示意图之一。参照图1，电压均衡装置包括主控制器10和从控制器20，从控制器20包括采样电路21、控制单元22和变压器均衡电路23；采样电路21，用于采集电池组的电池参数；主控制器10，用于对电池参数进行逻辑运算，生成均衡指令；控制单元22，用于根据均衡指令控制变压器均衡电路23的通断，以使电池组中电池进行充电或放电。这里，电池管理系统的最根本的作用在于延长电动汽车用动力电池组的循环寿命，充分利用电池的存储能力，增加电动汽车的续驶里程。为了使各个电池组间的电压均衡一致，本申请提供的电压均衡装置采用变压器均衡方法达到整个电池包的各电池组电压均衡的目的；具体地，本申请通过采样电路21采集电池组的电池参数，主控制器10根据电池参数生成均衡指令，控制单元22根据均衡指令控制变压器均衡电路23的通断，使电池组中的电池进行充电或放电，以达到电池电压均衡的目的，采用变压器均衡方式实现电池的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压均衡装置，其特征在于，包括：主控制器和从控制器，所述从控制器包括采样电路、控制单元和变压器均衡电路；所述采样电路，用于采集电池组的电池参数；所述主控制器，用于对所述电池参数进行逻辑运算，生成均衡指令；所述控制单元，用于根据所述均衡指令控制所述变压器均衡电路的通断，以使所述电池组中电池进行充电或放电。

【技术特征摘要】
1.一种电压均衡装置，其特征在于，包括：主控制器和从控制器，所述从控制器包括采样电路、控制单元和变压器均衡电路；所述采样电路，用于采集电池组的电池参数；所述主控制器，用于对所述电池参数进行逻辑运算，生成均衡指令；所述控制单元，用于根据所述均衡指令控制所述变压器均衡电路的通断，以使所述电池组中电池进行充电或放电。2.根据权利要求1所述的电压均衡装置，其特征在于，所述电池组包括至少一个单体电池，所述控制单元还用于根据所述均衡指令，从所述电池组中选择一个或多个所述单体电池，并对所述单体电池进行充电或放电。3.根据权利要求2所述的电压均衡装置，其特征在于，所述从控制器包括与所述单体电池的数量相对应的所述变压器均衡电路。4.根据权利要求1所述的电压均衡装置，其特征在于，所述变压器均衡电路包括采样电阻R1、采样电阻R2、同步开关Q1、同步开关Q2和变压器；所述电池组分别与所述变压器的初级线圈的一端和次级线圈的一端相连接，所述次级线圈的另一端与所述同步开关Q1的漏极相连接，所述同步开关Q1的源极与所述采样电阻R1的一端相连接，所述采样电阻R1的另一端接地，所述初级线圈的另一端与所述同步开关Q2的漏极相连接，所述同步开关Q2的源极与所述采样电阻R2的一端相连接，所述采样电阻R2的另一端接地，所述同步开关Q1和所述同步开关Q2的栅极分别和所述控制单元的采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵生，韩仁武，吴庆国，张晨，
申请(专利权)人：北斗航天汽车北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11