一种电动汽车储能装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电动汽车储能装置及其控制方法，该装置包括依次串联的N个电池，串联电路的一端相接电源，另一端接地，相邻两个电池之间并接一个逆变均衡模块，每个逆变均衡模块由电容C1、电感L1/L2、可控开关器件S1/S2和二极管D1/D2组成。工作时，可控开关器件S1/S2在PWM脉冲的控制下交替导通。当可控开关器件S1导通时，电池B1的充电电流减小，电感L1开始蓄能；当可控开关器件S1断开时，可控开关器件S2导通，电感L1感生出左正右负的感生电动势并对电池B2释能，使其充电电流高于其他电池。控制PWM脉冲的脉宽可调整每个周期的电荷均衡量，改变PWM脉冲的极性可以控制电荷的转移方向。该方案可以实现电池的无损均衡。

An Electric Vehicle Energy Storage Device and Its Control Method

The invention discloses an electric vehicle energy storage device and its control method. The device comprises N batteries in series, one end of the series circuit is connected with a power supply, the other end is grounded, and an inverter equalization module is connected between two adjacent batteries. Each inverter equalization module consists of capacitor C1, inductance L1/L2, controllable switching device S1/S2 and diode D1/D2. When working, the controllable switching device S1/S2 turns on alternately under the control of PWM pulse. When the controllable switching device S1 is turned on, the charging current of battery B1 decreases and inductance L1 begins to store energy. When the controllable switching device S1 is disconnected, the controllable switching device S2 is turned on, inductance L1 generates positive and negative induced EMF and releases energy to battery B2, which makes the charging current higher than other batteries. The charge balance of each cycle can be adjusted by controlling the pulse width of the PWM pulse, and the direction of charge transfer can be controlled by changing the polarity of the PWM pulse. This scheme can realize the non-destructive equalization of batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车储能装置及其控制方法
本专利技术涉及电池领域技术，尤其是指一种电动汽车储能装置及其控制方法。
技术介绍
电动汽车动力电池由多节单体充电电池串并联而成，以满足动力源的电压需求和容量需求。由于制造工艺、老化及环境温度的影响，单体电池在容量、内阻等性能上不可避免地存在不一致性。成组工作的单体电池的循环寿命低于单独工作的单体电池，这主要是由单体电池的不一致性造成的。电池的不一致性及其危害主要表现在：(1)容量不一致性。首先，容量不同的蓄电池放电深度不尽相同。同组电池中，容量较大的电池还处于浅放电时，容量较小的电池可能已进入深放电阶段或已放电完而成为电路的负载，出现蓄电池的反极现象，使得整个蓄电池组不能正常工作，同时对反极的蓄电池寿命造成极大的影响。其次，不同容量的同类电池最佳放电电流不同，但成组工作时各电池工作电流相同，无法兼顾。最后，充电过程中，容量较小的电池电压上升较快，充电即将结束时极易过充。容量较小的电池在充放电过程中易进入恶性循环而提前损坏。(2)内阻不一致性。放电过程中，内阻大的电池压降和能量损耗较大，易产生热量导致电池升温，而环境温度的不一致性会进一步加剧组内电池性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车储能装置，包括依次串联的N个电池，串联电路的一端相接电源，另一端接地，其特征在于：相邻两个电池之间并接一个逆变均衡模块，每个逆变均衡模块由电容C1、电感L1/L2、可控开关器件S1/S2和二极管D1/D2组成，电感L1的第一端相接于电池B1的正极，电感L1的第二端相接于可控开关器件S1，可控开关器件S1的另一端相接于电池B1的负极，可控开关器件S1受PWM控制，从而保证电池B1的能量由高向低的转移；二极管D1与可控开关器件S1并联，该二极管D1的正极相接于电池B1的负极，该二极管D1的负极相接于电感L1的第二端；电感L2的第一端相接于电池B2的负极，电感L2的第二端相接于可控开...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车储能装置，包括依次串联的N个电池，串联电路的一端相接电源，另一端接地，其特征在于：相邻两个电池之间并接一个逆变均衡模块，每个逆变均衡模块由电容C1、电感L1/L2、可控开关器件S1/S2和二极管D1/D2组成，电感L1的第一端相接于电池B1的正极，电感L1的第二端相接于可控开关器件S1，可控开关器件S1的另一端相接于电池B1的负极，可控开关器件S1受PWM控制，从而保证电池B1的能量由高向低的转移；二极管D1与可控开关器件S1并联，该二极管D1的正极相接于电池B1的负极，该二极管D1的负极相接于电感L1的第二端；电感L2的第一端相接于电池B2的负极，电感L2的第二端相接于可控开关器件S2，可控开关器件S2的另一端相接于电池B2的正极，可控开关器件S2受PWM控制，从而保证电池B2的能量由高向低的转移；二极管D2与可控开关器件S2并联，该二极管D2的负极相接于电池B2的正极，该二极管D1的正极相接于电感L2的第二端；所述电容C1相接于电感L1/L2之间。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车储能装置，其特征在于：所述可控开关器件S1/S2为场效应管。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车储能装置，其特征在于：所述可控开关器件S1/S2的控制端相接于逻辑切换器，所述逻辑切换器相接于PWM调制器，该PWM调制器相接于均衡控制单元的第一路信号输出P1，以及该均衡控制单元还有第二路信号输出P2直接相接于逻辑切换器。4.根据权利要求3所述的一种电动汽车储能装置，其特征在于：所述均衡控制单元相接有显示模块，CAN/SCI通讯模块。5.根据权利要求4所述的一种电动汽车储能装置，其特征在于：所述均衡控制单元具有每秒高达3000万条指令的处理性能，片内集成AD资源和CAN、SPI、SCI多种外设接口，可扩展到64K的外部数据、程序存储空间寻址能力，均衡控制单元具有EVA、EVB两个事件管理模块，每个管理模块都包括两个可配置时钟的通用定时单元、6个带死区控制的比较单元、3个可编程的捕获单元，特别适合于电机控制和功率器件的PWM调节；第一路信号输出P1、第二路信号输出P2驱动控制信号就是由主均衡控制单元的EVB模块定时器T3、T4的比较输...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁慧，
申请(专利权)人：广东粤迪厚创科技发展有限公司，东莞华南设计创新院，
类型：发明
国别省市：广东,44