一种储能系统的充电均衡电路技术方案

一种储能系统的充电均衡电路，包括若干单体电池，每一所述单体电池与其对应的被动均衡模块连接；被动均衡模块包括供电单元、电压检测单元、电压变换单元、电压比较单元和被动均衡单元，供电单元的第一输入端与单体电池的正极连接，供电单元的第二输入端与单体电池的负极连接，供电单元的第一输出端分别与电压检测单元、电压变换单元、电压比较单元和被动均衡单元连接；电压检测单元的第一输入端与单体电池的正极连接，电压检测单元的第二输入端与单体电池的负极连接，电压检测单元的输出端与电压变换单元的第一输入端连接。本次技术方案在基准电压线自动均压产生基准电压值Vbase，使得被动均衡后各单体电池的一致性更加良好。

A charging equalization circuit for energy storage system

A storage system comprises a plurality of charging equalization circuit, single battery, passive equalization module and each of the single cell and the corresponding connection; passive equalization module comprises a power supply unit, a voltage detecting unit, a voltage conversion unit, a voltage comparing unit and passive equalization unit, the first positive input power supply unit and monomer battery connection, the anode input power supply unit and single battery connection, the first output end of the power supply unit respectively comparing unit and passive equalization unit is connected with the voltage detecting unit, a voltage conversion unit, a first input voltage; cathode voltage detection unit and single battery connection, the negative input terminal the voltage detection unit and single battery connection, the first input end and the output end of the voltage detection unit and the voltage conversion unit is connected. This technical scheme generates the reference voltage value Vbase in the automatic voltage sharing of the reference voltage line, which makes the uniformity of the individual batteries more stable after the passive equalization.

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统的充电均衡电路
本专利技术涉及均衡领域，特别是涉及一种储能系统的充电均衡电路。
技术介绍
电动汽车的动力电池的性能在很大程度上决定了电动车的性能，目前电动汽车的动力电池一般由多节单体电池串联而成，由于单体电池本身化学性质存在差异，在对单体电池进行多次的充放电后，单体电池间的不一致性就会明显的体现出来。例如，其容量会产生差异，而串联电池组的容量是由单体电池的最小容量决定，因而这些差异会缩短电池组的使用寿命，为了降低这种单体电池的不一致性对电池组的影响，在实际的充放电电路中，均会在电路中加入均衡电路。现有技术中，对单体电池的均衡方法为两种，被动均衡和主动均衡，被动均衡的优势在于电路的组成元器件较少，成本便宜，但缺陷在于电能会转换为热能散发，虽然节省了成本，但消耗了多余的能量；主动均衡的优势在于能量转移，将能量高的单体电池多余的能量转移到能量低的单体电池中，不损耗多余的能量，但缺陷在于，主动均衡的电路较为复杂，成本高。在传统的被动均衡电路中，存在两个缺陷。第一，固定被动均衡基准电压值，当某个单体电池的电压大于基准电压值时，就对单体电池进行均衡，当只有某个单体电池存在问题时，但电池组的一致性情况还是良好时，对出问题的单体电池进行均衡会消耗无效的能量，对电池组的一致性的改进并不明显。第二，被动均衡电路一直处于供电状态，并不是在需要对单体电池进行被动均衡时才对被动均衡电路供电，即在不需要对单体电池进行被动均衡时还需对被动均衡电路供电，这就容易造成电能的多余消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种储能系统的充电均衡电路。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种储能系统的充电均衡电路，包括若干单体电池，每一所述单体电池与其对应的被动均衡模块连接；所述被动均衡模块包括供电单元、电压检测单元、电压变换单元、电压比较单元和被动均衡单元，所述供电单元的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述供电单元的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述供电单元的第一输出端分别与所述电压检测单元、所述电压变换单元、所述电压比较单元和所述被动均衡单元连接；所述电压检测单元的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述电压检测单元的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述电压检测单元的输出端与所述电压变换单元的输入端连接；所述电压变换单元的输出端与基准电压线连接；所述电压比较单元的第一输入端与基准电压线连接，所述电压比较单元的第二输入端与所述电压变换单元连接；所述电压比较单元的输出端与所述被动均衡单元的输入端连接，所述被动均衡单元的第一输出端与所述单体电芯的正极连接，所述被动均衡单元的第二输出端与所述单体电芯的负极连接。在其中一个实施例中，所述供电单元包括电压检测控制芯片、隔离电源芯片、第一电容、第一电阻、第二电阻和第一MOS管，所述电压检测控制芯片的电源端作为所述供电单元的第一输入端，所述电压检测控制芯片的接地端作为所述供电单元的第二输入端，所述隔离电源芯片的第一输出端作为所述供电单元的第一输出端；所述第一电容的一端与所述电压检测控制芯片的延时端连接，另一端与所述电压检测控制芯片的接地端连接；所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二电阻的另一端和所述电压检测控制芯片的接地端连接；所述第一电阻的另一端与所述电压检测控制芯片的输出端连接；所述隔离电源芯片的第一输入端与所述电压检测控制芯片的电源端连接，所述隔离电源芯片的第二输入端与所述第一MOS管的漏极连接，所述隔离电源芯片第二输出端接地。在其中一个实施例中，所述供电单元还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述电压检测控制芯片的电源端连接，另一端与所述电压检测控制芯片的接地端连接。在其中一个实施例中，所述供电单元还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述隔离电源芯片的第一输出端连接，另一端与所述隔离电源芯片的第二输出端连接。在其中一个实施例中，所述供电单元还包括第一极性电容，所述第一极性电容并联于所述第三电容。在其中一个实施例中，所述电压检测单元包括第一运算放大器、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端作为所述电压检测单元的第一输入端，所述第四电阻的一端作为所述电压检测单元的第二输入端，所述第一运算放大器的输出端作为所述电压检测单元的输出端；所述第一运算放大器的同相输入端与所述第三电阻的另一端连接，反相输入端与所述第四电阻的另一端连接；所述第一运算放大器的电源端与所述隔离电源芯片的第一输出端连接，所述第一运算放大器的接地端接地。在其中一个实施例中，所述电压变换单元包括第二运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，所述第五电阻的一端作为所述电压变换单元的输入端，所述第七电阻的一端作为所述电压变换单元的输出端；所述第二运算放大器的正相输入端与所述第五电阻的另一端连接，反相输入端串联所述第六电阻连接于地；所述第二运算放大器的输出端与所述第七电阻的另一端连接；所述第三运算放大器的电源端与所述供电单元的第一输出端连接，所述第三运算放大器的接地端接地；所述第八电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，另一端与所述第二运算放大器的输出端连接。在其中一个实施例中，所述电压比较单元包括第三运算放大器、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，所述第十一电阻的一端作为所述电压比较单元的输入端，所述第九电阻的一端作为所述电压比较单元的第二输入端，所述第三运算放大器的输出端作为所述电压比较单元的输出端；所述第九电阻R9的一端分别与所述第七电阻R7的一端和所述第八电阻R8的一端连接；所述第三运算放大器的反相输入端与所述第十一电阻的另一端连接，所述第三运算放大器的正相输入端分别与第九电阻R的另一端和第十电阻的一端连接；所述第三运算放大器的输出端与所述第十电阻的另一端连接。。在其中一个实施例中，所述被动均衡单元包括第一光电耦合器、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻和第二MOS管，所述第十二电阻的一端作为所述被动均衡单元的输入端，所述第十五电阻的一端作为所述被动均衡单元的第一输出端，所述第二MOS管的源极作为所述被动均衡单元的第二输出端；所述第一光电耦合器中的发光二极管的阳极与所述第十二电阻的另一端连接，所述第一光电耦合器中的发光二极管的阴极接地；所述第一光电耦合器中的光电三极管的集电极串联所述第十三电阻与所述第十五电阻的一端连接，所述第一光电耦合器中的光电三极管的发射极分别于所述第二MOS管的栅极和所述第十四电阻的一端连接；所述第十四电阻的另一端与所述第二MOS管的源极连接；所述第二MOS管的漏极与所述第十五电阻的另一端连接。本次技术方案相比于现有技术有以下有益效果：1.不固定被动均衡基准电压值Vbase，根据单体电池的使用条件、使用情况和使用环境，在基准电压线自动均压产生基准电压值Vbase，基准电压值Vbase围绕着电池组内所有单体电池的平均电压小幅度波动，使得被动均衡后各单体电池的一致性更加良好。2.设置供电单元，在供电单元判定单体电池满足均衡条件时，供电单元的第一输出端输出供电电压，启动相应单元进行被动均衡工作；在单体电池不满足均衡条件时，供电单元的第一输出端不输出供电电压，不启动相应单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能系统的充电均衡电路，包括若干单体电池，其特征在于，每一所述单体电池与其对应的被动均衡模块连接；所述被动均衡模块包括供电单元(100)、电压检测单元(200)、电压变换单元(300)、电压比较单元(400)和被动均衡单元(500)，所述供电单元(100)的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述供电单元(100)的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述供电单元(100)的第一输出端分别与所述电压检测单元(200)、所述电压变换单元(300)、所述电压比较单元(400)和所述被动均衡单元(500)连接；所述电压检测单元(200)的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述电压检测单元(200)的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述电压检测单元(200)的输出端与所述电压变换单元(300)的输入端连接；所述电压变换单元(300)的输出端与基准电压线连接；所述电压比较单元(400)的第一输入端与基准电压线连接，所述电压比较单元(400)的第二输入端与所述电压变换单元(300)连接；所述电压比较单元(400)的输出端与所述被动均衡单元(500)的输入端连接，所述被动均衡单元(500)的第一输出端与所述单体电芯的正极连接，所述被动均衡单元(500)的第二输出端与所述单体电芯的负极连接。...

【技术特征摘要】
1.一种储能系统的充电均衡电路，包括若干单体电池，其特征在于，每一所述单体电池与其对应的被动均衡模块连接；所述被动均衡模块包括供电单元(100)、电压检测单元(200)、电压变换单元(300)、电压比较单元(400)和被动均衡单元(500)，所述供电单元(100)的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述供电单元(100)的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述供电单元(100)的第一输出端分别与所述电压检测单元(200)、所述电压变换单元(300)、所述电压比较单元(400)和所述被动均衡单元(500)连接；所述电压检测单元(200)的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述电压检测单元(200)的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述电压检测单元(200)的输出端与所述电压变换单元(300)的输入端连接；所述电压变换单元(300)的输出端与基准电压线连接；所述电压比较单元(400)的第一输入端与基准电压线连接，所述电压比较单元(400)的第二输入端与所述电压变换单元(300)连接；所述电压比较单元(400)的输出端与所述被动均衡单元(500)的输入端连接，所述被动均衡单元(500)的第一输出端与所述单体电芯的正极连接，所述被动均衡单元(500)的第二输出端与所述单体电芯的负极连接。2.根据权利要求1所述的储能系统的充电均衡电路，其特征在于，所述供电单元(100)包括电压检测控制芯片U1、隔离电源芯片U2、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一MOS管Q1，所述电压检测控制芯片U1的电源端作为所述供电单元(100)的第一输入端，所述电压检测控制芯片U1的接地端作为所述供电单元(100)的第二输入端，所述隔离电源芯片U2的第一输出端作为所述供电单元(100)的第一输出端；所述第一电容C1的一端与所述电压检测控制芯片U1的延时端连接，另一端与所述电压检测控制芯片U1的接地端连接；所述第一MOS管Q1的栅极分别与所述第一电阻R1的一端和所述第二电阻R2的一端连接，所述第一MOS管Q1的源极分别与所述第二电阻R2的另一端和所述电压检测控制芯片U1的接地端连接；所述第一电阻R1的另一端与所述电压检测控制芯片U1的输出端连接；所述隔离电源芯片U2的第一输入端与所述电压检测控制芯片U1的电源端连接，所述隔离电源芯片U2的第二输入端与所述第一MOS管Q1的漏极连接，所述隔离电源芯片U2第二输出端接地。3.根据权利要求2所述的储能系统的充电均衡电路，其特征在于，所述供电单元(100)还包括第二电容C2，所述第二电容C2的一端与所述电压检测控制芯片U1的电源端连接，另一端与所述电压检测控制芯片U1的接地端连接。4.根据权利要求3所述的储能系统的充电均衡电路，其特征在于，所述供电单元(100)还包括第三电容C3，所述第三电容C3的一端与所述隔离电源芯片U2的第一输出端连接，另一端与所述隔离电源芯片U2的第二输出端连接。5.根据权利要求4所述储能系统的充电均衡电路，其特征在于，所述供电单元(100)还包括第一极性电容K1，所述第一极性电容K1并联于所述第三电容C3。6.根据权利要求2所述的储能系统的充电均衡电路，其特征在于，所述电压检测单...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文赋，任素云，
申请(专利权)人：惠州市蓝微新源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44