一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路制造技术

技术编号:10076545 阅读:139 留言:0更新日期:2014-05-24 09:56
本发明专利技术属于电池充放电技术领域,具体涉及一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路。该动力电池组管理电路包括:电压采集模块、电池单体选择电路、电压均衡电路、蓄电池和动力电池组。该动力电池组管理电路作为车载动力电池组电池管理系统的一部分,是对现有充放电均衡方法的一种改进;与现有技术相比较,该方案具备如下有益效果:该均衡电路及均衡过程简单可靠,易于控制;该方案对动力电池组进行均衡时,基本不消耗动力电池组电能;且该方案主动均衡过程快速、高效,能够有效管理电池充放电状态,进而延长电池寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池充放电
,具体涉及一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路
技术介绍
现代电动汽车多采用串联式动力电池组,锂离子动力电池将会在未来一段时间内大量使用。动力电池的安全、高效使用对于电动汽车的正常运行具有重要的意义。电池组在使用过程中,由于各单体电池之间存在不一致性,连续的充放电循环导致的差异,将使某些单体电池的容量加速衰减。由于在制作过程中的工艺等原因,即使是同批次、同型号的电池,也存在容量、内阻等方面的差异,并且在长期的使用过程中,这种差异会越来越大,进而导致动力电池组充放电时的不均衡。不均衡性对串联电池组的性能影响很大,将会降低电池组的整体容量,缩短使用寿命。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是:如何提供一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路。(二)技术方案为解决上述技术问题,本专利技术提供一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路,所述动力电池组管理电路包括:电压采集模块1、电池单体选择电路2、电压均衡电路3、蓄电池4以及动力电池组22;所述电压采集模块1与动力电池组22中的各个电池单体相连接,用于实时采集动力电池组22中各电池单体的电压,并将采集得到的电压数据发送至外部电池管理系统的控制单元;所述电池单体选择电路2用于选择将要进行电压均衡的动力电池组22中的电池单体;所述电压均衡电路3以及蓄电池4用于对电池单体选择电路2所选择的动力电池组22中的电池单体进行电压均衡管理。其中,所述电池单体选择电路2包括:多个继电器23和多个换向开关9;所述动力电池组22由多个电池单体串联组成;相互串联的每两个电池单体之间均连接一个继电器23,每一个继电器23与一个换向开关9相连接,所述继电器23和换向开关9均通过外部电池管理系统的控制单元控制,外部电池管理系统的控制单元通过控制相应继电器23的通断,分别将对应的换向开关9接入端接通不同的电池单体,从而选择出将要进行电压均衡的电池单体。其中,所述电压均衡电路3包括两个互相对称的第一稳压电路5和第二稳压电路6;所述第一稳压电路5包括:第一电容10、第一MOS管11、第一续流二极管12、第一电阻13、第二电容14和第一二极管15;所述第二稳压电路6包括:第三电容16、第二MOS管17、第二续流二极管18、第二电阻19、第四电容20和第二二极管21;所述电压均衡电路3连接电池单体选择电路2输出端的两端作为第一稳压电路5输入端,所述第一稳压电路5输入端两端之间顺次串联由所述第一MOS管11和第一二极管15构成的并联电路、所述第一续流二极管12以及由所述第一电阻13和第二电容14构成的并联电路,且所述第一稳压电路5输入端两端之间还并联连接所述第一电容10;所述第一续流二极管12与第一二极管15之间设置有第一支点,所述第一支点与换向开关9的输出端相连接端之间连接有变压器7的初级回路,作为第一稳压电路5的输出端;所述蓄电池4的正负极作为第二稳压电路6的输入端,蓄电池4的正负极、即第二稳压电路6的输入端两端之间顺次串联由所述第二MOS管17和第二二极管21构成的并联电路、所述第二续流二极管18以及由所述第二电阻19和第四电容20构成的并联电路,且蓄电池4的正负极、即第二稳压电路6的输入端两端之间还并联连接所述第三电容16;第二续流二极管18和第二二极管21相连接的电路中设置有第二支点,所述第二支点与蓄电池4的正极之间还并联连接有变压器7的次级回路,作为第二稳压电路6的输出端。其中,所述蓄电池4为可充电池。(三)有益效果本专利技术技术方案提供一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路,作为车载动力电池组电池管理系统的一部分,是对现有充放电均衡方法的一种改进;与现有技术相比较,该方案具备如下有益效果:该均衡电路及均衡过程简单可靠,易于控制;该方案对动力电池组进行均衡时,基本不消耗动力电池组电能;且该方案主动均衡过程快速、高效,能够有效管理电池充放电状态,进而延长电池寿命。附图说明图1为本专利技术具有主动均衡功能的动力电池管理电路的结构示意图。图2为本专利技术技术方案对电池单体充电时的等效电路图。图3为本专利技术技术方案控制电池单体放电时的等效电路图。【附图标记说明】1-电压采集模块;2-电池单体选择电路;3-电压均衡电路;4-蓄电池;5-第一稳压电路;6-第二稳压电路;7-变压器;8-单体电池;9-换向开关;10-第一电容;11-第一MOS管;12-第一续流二极管;13-第一电阻;14-第二电容;15-第一二极管;16-第三电容;17-第二MOS管;18-第二续流二极管;19-第二电阻;20-第四电容;21-第二二极管;22-动力电池组;23-继电器。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。为解决现有技术的问题,本专利技术提供一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路,如图1所示,所述动力电池组管理电路包括:电压采集模块1、电池单体选择电路2、电压均衡电路3、蓄电池4以及动力电池组22;所述电压采集模块1与动力电池组22中的各个电池单体相连接,用于实时采集动力电池组22中各电池单体的电压,并将采集得到的电压数据发送至外部电池管理系统的控制单元;所述电池单体选择电路2用于选择将要进行电压均衡的动力电池组22中的电池单体;所述电压均衡电路3以及蓄电池4用于对电池单体选择电路2所选择的动力电池组22中的电池单体进行电压均衡管理。其中,所述电池单体选择电路2包括:多个继电器23和多个换向开关9;所述动力电池组22由多个电池单体串联组成;相互串联的每两个电池单体之间均连接一个继电器23,每一个继电器23与一个换向开关9相连接,所述继电器23和换向开关9均通过外部电池管理系统的控制单元控制,外部电池管理系统的控制单元通过控制相应继电器23的通断,分别将对应的换向开关9接入端接通不同的电池单体,从而选择出将要进行电压均衡的电池单体。其中,所述电压均衡电路3包括两个互相对称的第一稳压电路5和第二稳压电路6;所述第一稳压电路5包括:第一电容10、第一MOS管11、第一续流二极管12、第一电阻13、第二电容14和第一二极管15;所述第二稳压电路6包括:第三电容16、第二MOS管17、第二续<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路,其特征在于,所述动力电池组管理电路包括:电压采集模块(1)、电池单体选择电路(2)、电压均衡电路(3)、蓄电池(4)以及动力电池组(22);所述电压采集模块(1)与动力电池组(22)中的各个电池单体相连接,用于实时采集动力电池组(22)中各电池单体的电压,并将采集得到的电压数据发送至外部电池管理系统的控制单元;所述电池单体选择电路(2)用于选择将要进行电压均衡的动力电池组(22)中的电池单体;所述电压均衡电路(3)以及蓄电池(4)用于对电池单体选择电路(2)所选择的动力电池组(22)中的电池单体进行电压均衡管理。

【技术特征摘要】
1.一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路,其特征在于,
所述动力电池组管理电路包括:电压采集模块(1)、电池单体选择电
路(2)、电压均衡电路(3)、蓄电池(4)以及动力电池组(22);
所述电压采集模块(1)与动力电池组(22)中的各个电池单体
相连接,用于实时采集动力电池组(22)中各电池单体的电压,并将
采集得到的电压数据发送至外部电池管理系统的控制单元;所述电池
单体选择电路(2)用于选择将要进行电压均衡的动力电池组(22)
中的电池单体;所述电压均衡电路(3)以及蓄电池(4)用于对电池
单体选择电路(2)所选择的动力电池组(22)中的电池单体进行电
压均衡管理。
2.如权利要求1所述具有主动均衡功能的动力电池组管理电路,
其特征在于,所述电池单体选择电路(2)包括:多个继电器(23)
和多个换向开关(9);所述动力电池组(22)由多个电池单体串联组
成;
相互串联的每两个电池单体之间均连接一个继电器(23),每一
个继电器(23)与一个换向开关(9)相连接,所述继电器(23)和
换向开关(9)均通过外部电池管理系统的控制单元控制,外部电池
管理系统的控制单元通过控制相应继电器(23)的通断,分别将对应
的换向开关(9)接入端接通不同的电池单体,从而选择出将要进行
电压均衡的电池单体。
3.如权利要求1所述具有主动均衡功能的动力电池组管理电路,
其特征在于,所述电压均衡电路(3)包括两个互相对称的第一稳压
电路(5)和第二稳压电路(6);
所述第一稳压电路(5)包括:第一电容(10)、第一MOS管(11)、
第一续流二极管(12)、第一电阻(13)、第二电容(...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘胜利高峰李晓多戚于飞郑洁张思宁李怡麒李艳明党寻诣刘新权
申请(专利权)人:中国北方车辆研究所
类型:发明
国别省市:

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