一种电池组的均衡装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电池组的均衡装置，该电池组包括多个串联在一起的电池单体，该均衡装置包括电压采集模块、电流采集模块、主控模块、充电均衡电路和放电均衡电路。电压采集模块用于检测电池组多个单体电压；电流采集模块用于检测充放电电流大小及方向；主控模块用于计算电池组的平均电压，并确定电池组的充放电状态，当充电时，如果电池组中存在超过限值的单体电压则输出充电均衡信号，在放电及静态时，如果电池组中存在电压减低的单体电压则输出放电均衡信号；充电均衡电路用于根据充电均衡信号对相应电池单体进行充电均衡；放电均衡电路用于根据放电均衡信号对相应电池单体进行放电均衡。从而有效避免电池单体的一致性问题而影响其稳定性。

A balance device for battery pack

The present application discloses a balance device of a battery group. The battery pack comprises a plurality of battery monomers in series. The equalization device includes a voltage acquisition module, a current acquisition module, a main control module, a charging balance circuit and a discharge equilibrium circuit. The voltage acquisition module is used to detect the multiple single voltage of the battery group, and the current acquisition module is used to detect the size and direction of the charge discharge current. The main control module is used to calculate the average voltage of the battery group and determine the charge discharge state of the battery group. When the battery group is charged, the charge is charged if there is a super limit of the single voltage in the battery group. When the signal is discharged and static, the discharge equilibrium signal is output if there is a single voltage of reduced voltage in the battery group; the charging equilibrium circuit is used to balance the corresponding battery monomer according to the charging equilibrium signal, and the discharge equilibrium circuit is used to balance the corresponding battery monomer according to the discharge equilibrium signal. It can effectively avoid the problem of battery cell consistency and affect its stability.

【技术实现步骤摘要】
一种电池组的均衡装置
本申请涉及电动汽车
，更具体地说，涉及一种电池组的均衡装置。
技术介绍
电池装置是电动汽车的核心部件，其为电动汽车提供了驱动所用的能源，电池装置一般是利用较小的电池单体通过串并联的方式结合在一起，从而为电动汽车提供所需的电压和负荷。由于电池单体在生产过程因为原材料、工艺等原因，造成批次之间或者同批的电池单体之间不可避免地会产生差异，主要体现在电池单体之间的电压和容量，即电池单体的一致性一般会存在问题。电池装置一般由若干个电池组组成，每个电池组会包括一定数量的电池单体，这些电池单体存在的一致性问题会导致电池组的工作性能降低，进而影响电池装置的稳定性。为了保证电池装置的工作稳定性，需要电池装置能够对电池单体进行均衡处理，否则会导致其工作稳定性较差，进而危害电动汽车的安全运行。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种电池组的均衡装置，用于对电动汽车的电池装置的电池组进行均衡处理，以避免因电池单体的一致性问题而影响其工作的稳定性。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种电池组的均衡管理装置，所述电池组包括多个串联在一起的电池单体，所述均衡装置，所述均衡装置包括电压采集模块、电流采集模块、主控模块、充电均衡电路和放电均衡电路，其中：所述电压采集模块用于检测每个电池单体的电压，得到多个单体电压；所述电流采集模块用于检测所述电池组的电流方向；所述主控模块用于根据所述多个单体电压计算计算所述电池组的平均电压，并根据所述电流方向确定所述电池组的充放电状态，当所述电池组处于充电状态时，如果所述电池组中存在单体电压超出所述平均电压第一预设阈值的第一单体，则输出充电均衡信号，当所述电池组出放电状态时，如果所述电池组中存在单体电压低于所述平均电压第二预设阈值的第二单体，则输出放电均衡信号；所述充电均衡电路用于根据所述充电均衡信号对所述第一单体进行充电均衡；所述放电均衡电路用于根据所述放电均衡信号对所述第二单体进行放电均衡。可选的，所述第一预设阈值为50mV。可选的，所述第二预设阈值为50mV。可选的，所述充电均衡模块包括单体选择电路和负载接入回路，其中：所述单体选择电路用于根据所述充电均衡信号将所述第一单体与所述负载接入回路相连接。可选的，所述放电均衡模块包括整组充电回路和电池极性选择回路，其中：所述电池极性选择回路用于根据所述放电均衡信号将所述第二单体与所述整组充电回路的输出端相连接。可选的，所述整组充电回路包括宽电压隔离稳压电源，其中：所述宽电压隔离稳压电源的输入端与所述电池组的两端相连接。可选的，还包括总线通信模块，其中：所述总线通信模块分别与所述主控模块相连接，用于将所述平均电压、所述电池组的最大单体电压和所述电池组的最小单体电压发送到所述电池组所在的电池装置的后台管理系统。可选的，所述总线通信模块为CAN通信模块。从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种电池组的均衡装置，该电池组包括多个串联在一起的电池单体，，该均衡装置包括电压采集模块、电流采集模块、主控模块、充电均衡电路和放电均衡电路。电压采集模块用于检测每个电池单体的电压，得到多个单体电压；电流采集模块用于检测电池组的电流方向；主控模块用于根据多个单体电压计算计算电池组的平均电压，并根据电流方向确定电池组的充放电状态，当电池组处于充电状态时，如果电池组中存在单体电压超出平均电压第一预设阈值的第一单体，则输出充电均衡信号，当电池组出放电状态时，如果电池组中存在单体电压低于平均电压第二预设阈值的第二单体，则输出放电均衡信号；充电均衡电路用于根据充电均衡信号对第一单体进行充电均衡；放电均衡电路用于根据放电均衡信号对第二单体进行放电均衡。通过对电池单体的均衡处理，能够有效避免电池单体的一致性问题而影响其工作的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种电池组的均衡装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种电池单体选择回路的连接示意图；图3为本申请实施例提供的一种负载电阻的连接示意图；图4为本申请实施例提供的一种整组充电回路的连接示意图；图5为本申请实施例提供的一种电池极性选择回路的示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例图1为本申请实施例提供的一种电池组的均衡装置的结构示意图。如图1所示，本实施例中电池组100构成电池装置的基本单元，即多个电池组通过串并联的方式构成电池装置。由于单个电池组的电压和容量有限，因此通过串联方式提高输出电压，通过并联方式提高容量。本实施例的电池组包括多个串联的电池单体，该均衡装置用于对电池组的电池单体进行均衡处理，。该均衡装置包括分别与电池组相连接的电压采集模块10、电流采集模块20、充电均衡电路30、放电均衡电路40；还包括主控模块50，该主控模块分别与电压采集模块、电流采集模块、充电均衡电路、放电均衡电路相连接。本申请中的电池组包含串联在一起的12个电池单体。电压采集模块用于实时监测电池组的每个电池单体的电压，从而得到多个单体电压，单体电压的数量与电池单体数量相匹配。电压检测模块采用凌特LTC6804电池组监控芯片实现，该芯片可测量多达12个串联电池电压，并具有5路通用模拟输入接口，将多个LTC6804器件串联起来，可测量一长串电池组中每节电池电压。此方案以整组12串电池单体为例，通过LTC6804芯片的电压检测端口(C0-C12)检测单体电压，并以SPI通信方式上传主控模块，由主控模块计算Vmin，Vmax，Vavr值。电流采样模块用于检测电池组的电流方向，如果设定放电时的电流为正向，则放电时的电流方向为负向，以此逆推，设充放电电流值为I，当I>0时为充电状态，当I≤0时电池组则为放电或静止状态。电流采样模块选用300A/75mV分流器采集充放电电流，电流信号经LT1636运算放大器后接入LTC6804的模拟输入接口GPIO1，并以SPI通信方式上传主控模块。主控模块用于根据多个单体电压计算最大单体电压Vmax、最小单体电压Vmin，同时计算整组总电压及平均电压Vavr。并根据电池组的电流方向判断当前电池组的充放电状态。当电池组处于充电状态时，计算每个电池单体的电压与平均电压之间的差值，如果有某个或某些电池单体的单体电压超过平均电压的幅值达到或超过第一预设阈值时，输出充电均衡信号；当电池组处于放电状态或静止时，同样对每个电池单体的单体电压与平均电压进行比较，如果存在一个或多个电池单体的单体电压低于平均电压的幅值达到或超过第二预设阈值时，则输出放电均衡信号。这里的静止是指不充电也不放电的状态。本申请中的第一预设阈值优选50mV,第二预设阈值同样优选50mV。当主控模块输出充电均衡信号时，充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组的均衡装置，所述电池组包括多个串联的电池单体，其特征在于，所述均衡装置包括电压采集模块、电流采集模块、主控模块、充电均衡电路和放电均衡电路，其中：所述电压采集模块用于检测每个电池单体的电压，得到多个单体电压；所述电流采集模块用于检测所述电池组的电流方向；所述主控模块用于根据所述多个单体电压计算计算所述电池组的平均电压，并根据所述电流方向确定所述电池组的充放电状态，当所述电池组处于充电状态时，如果所述电池组中存在单体电压超出所述平均电压第一预设阈值的第一单体，则输出充电均衡信号，当所述电池组出放电状态及静止时，如果所述电池组中存在单体电压低于所述平均电压第二预设阈值的第二单体，则输出放电均衡信号；所述充电均衡电路用于根据所述充电均衡信号对所述第一单体进行充电均衡；所述放电均衡电路用于根据所述放电均衡信号对所述第二单体进行放电均衡。

【技术特征摘要】
1.一种电池组的均衡装置，所述电池组包括多个串联的电池单体，其特征在于，所述均衡装置包括电压采集模块、电流采集模块、主控模块、充电均衡电路和放电均衡电路，其中：所述电压采集模块用于检测每个电池单体的电压，得到多个单体电压；所述电流采集模块用于检测所述电池组的电流方向；所述主控模块用于根据所述多个单体电压计算计算所述电池组的平均电压，并根据所述电流方向确定所述电池组的充放电状态，当所述电池组处于充电状态时，如果所述电池组中存在单体电压超出所述平均电压第一预设阈值的第一单体，则输出充电均衡信号，当所述电池组出放电状态及静止时，如果所述电池组中存在单体电压低于所述平均电压第二预设阈值的第二单体，则输出放电均衡信号；所述充电均衡电路用于根据所述充电均衡信号对所述第一单体进行充电均衡；所述放电均衡电路用于根据所述放电均衡信号对所述第二单体进行放电均衡。2.如权利要求1所述的均衡装置，其特征在于，所述第一预设阈值为50mV。3.如权利要求1所述的均衡装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培仑，杨勇，卢剑锋，胡勇，刘广扩，孙宁波，刘喻明，
申请(专利权)人：山东鲁能智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37