【技术实现步骤摘要】
—种用于电池组的充放电自动均衡装置
[0001 ] 本专利技术涉及一种用于电池组的充放电均衡装置。技术背景电池组一般由多只单体电池通过串并联的方式组成。整组电池的性能不仅仅取决于电池组内每一只单体电池的性能,还取决于电池组内所有单体电池之间的一致性,包括最大充放电电流、最高储能上限、使用寿命、安全性等主要指标并不取决于性能状态最好的单体电池,而是取决于性能状态最差的单体电池。因此电池组的性能具有“木桶效应”,一致性差的单体电池即是电池组的“短板”,成为电池组的性能“瓶颈”,构成电池组的单体电池越多,保持一致性的难度越大,不一致性的恶劣影响越大。对于电动汽车、电网储能等大规模电池应用场合,电池组基本上都是由上百只甚至几百只单体电池串并联组成,电池的不一致性问题已经成为制约其应用和发展的核心问题之一。高性能的均衡装置是电池组不可或缺的维护工具。充电或放电是目前常用的均衡手段,即对电池组中剩余电量较低的电池充电或者对剩余电量较高的电池放电,使整组电池的状态趋于一致。在大多数电池组中,常常出现剩余电量较高和较低的多个电池同时存在的现象,目前专用均衡装置很少,并且大多数是仅具有单一充电功能的充电器,或者仅具有单一放电功能的电阻箱,显然无法达到预期的均衡效果。同时高精度的均衡必须对均衡参数:均衡电流、均衡电压、均衡功率,和均衡过程进行精确控制,这也是目如的均衡装置亟待提闻的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足,提出一种用于电池组的充放电均衡装置。本专利技术既有充电均衡功能也有放电均衡功能。本专利技术采用基于PID的均衡充放电电流闭环控 ...
【技术保护点】
一种用于电池组的充放电自动均衡装置,其特征在于,所述的充放电自动均衡装置包括将需要均衡的电池接入均衡电路的电池切换电路(1),充放电电流传感和信号采集电路(2),均衡充电电路(3),均衡放电电路(4)和集成了中央处理器的控制电路(5);所述的电池切换电路(1)与充放电电流传感和信号采集电路(2)连接;控制电路(5)与电池切换电路(1)连接,控制电池切换电路(1)的切换动作;控制电路(5)分别与均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)连接,控制均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)充放电的均衡参数;均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)与充放电电流传感和信号采集电路(2)连接,并通过充放电电流传感和信号采集电路(2)与电池连接,为需要均衡的电池提供均衡充放电能量;充放电电流传感和信号采集电路(2)与控制电路(5)连接,并将充放电电流信号传递给控制电路(5);在均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)中有功率开关器件和电池串联,用于控制充电电流和放电电流的大小和开关;在充放电电流传感和信号采集电路(2)上有与电池串联的、用于检测充放电电流的取样电阻(R1),取样电阻(R1)的电压信号经过滤波和 ...
【技术特征摘要】
1. 一种用于电池组的充放电自动均衡装置,其特征在于,所述的充放电自动均衡装置包括将需要均衡的电池接入均衡电路的电池切换电路(I ),充放电电流传感和信号采集电路(2),均衡充电电路(3),均衡放电电路(4)和集成了中央处理器的控制电路(5);所述的电池切换电路(I)与充放电电流传感和信号采集电路(2)连接;控制电路(5)与电池切换电路(I)连接,控制电池切换电路(I)的切换动作;控制电路(5)分别与均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)连接,控制均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)充放电的均衡参数;均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)与充放电电流传感和信号采集电路(2)连接,并通过充放电电流传感和信号采集电路(2)与电池连接,为需要均衡的电池提供均衡充放电能量;充放电电流传感和信号采集电路(2)与控制电路(5)连接,并将充放电电流信号传递给控制电路(5);在均衡充电电路(3)和均衡放电电路(4)中有功率开关器件和电池串联,用于控制充电电流和放电电流的大小和开关;在充放电电流传感和信号采集电路(2)上有与电池串联的、用于检测充放电电流的取样电阻(R1),取样电阻(Rl)的电压信号经过滤波和放大处理及AD采样后,进入控制电路(5)用以充放电电流的分析和计算,进行PID闭环均衡充电控制或放电控制。2.根据权利要求1所述的充放电自动均衡装置,其特征在于,所述的电池切换电路(I)由一组继电器(S1、S2……Sn-1、Sn)和电压测量直流母线正极(BUS+)和负极(BUS-)构成;单体电池(B1、B2……Bn-l、Bn)的正负极——对应地连接到所述继电器(S1、S2……Sn-USn)的一端,所述继电器(S1、S2……Sn_l、Sn)的另一端分别与电压测量直流母线正极(BUS+ )和电压测量直流母线负极(BUS-)相联;继电器(S1、S2……Sn-1、Sn )受控制电路(5)控制,在同一时刻只允许其中任何一个继电器工作,将对应的单体电池电压接入电压测量直流母线正极(BUS+)和负极(BUS-)。3.根据权利要求1所述的充放电自动均衡装置,其特征在于,所述的充放电电流传感和信号采集电路(2)检测均衡充电电流或均衡放电电流,并将信号传递给控制电路(5);控制电路(5)的中央处理器根据电池状态实时计算并调整均衡充电电路(3)或均衡放电电路(...
【专利技术属性】
技术研发人员:宫学庚,张少昆,舒恩,
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所,
类型:发明
国别省市:
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