一种车载动力电池组的双向主动均衡装置及其系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种车载动力电池组的双向主动均衡装置及其系统，系统包括充电电池组、铅酸电池组、管理系统主机和双向主动均衡装置；装置上电时监测充电电池组和铅酸电池组内各单体电池的电压和环境温度，并输出电压温度信息给管理系统主机；管理系统主机解析并判断电压温度信息中电压和环境温度是否在异常范围内，是则输出加载了均衡指令和/或热管理指令的主机命令给双向主动均衡装置；双向主动均衡装置根据解析出的均衡指令调整对应单体电池的电流直至各串电池电量均衡，根据热管理指令进行升温或降温处理。通过监测电池电压并主动均衡各串电池电量，监测环境温度并自动调整，解决了现有锂电池均衡装置不能实现电能的双向主动均衡的问题。

A Bidirectional Active Balance Device for Vehicle Power Batteries and Its System

The embodiment of the invention discloses a bidirectional active equalization device and its system for vehicle power battery pack, which includes charging battery pack, lead-acid battery pack, management system host and bidirectional active equalization device; when the device is on power, it monitors the voltage and environmental temperature of individual batteries in charging battery pack and lead-acid battery pack, and outputs voltage and temperature information to management system host; The host computer of the system parses and judges whether the voltage and ambient temperature in the voltage and temperature information are in the abnormal range, then outputs the host command loaded with the equalization instruction and/or the thermal management instruction to the bidirectional active equalization device; the bidirectional active equalization device adjusts the current of the corresponding single battery according to the resolved equalization instruction until the battery's quantity equalizes, and warms up according to the thermal management instruction. Or cooling treatment. By monitoring the battery voltage and actively balancing the power of each series of batteries, monitoring the environmental temperature and automatically adjusting, the problem that the existing lithium battery equalization device can not realize the two-way active equalization of power is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种车载动力电池组的双向主动均衡装置及其系统
本专利技术涉及锂电池
，尤其涉及一种车载动力电池组的双向主动均衡装置及其系统。
技术介绍
随着新能源电动汽车行业的迅速发展，锂电池作为车载动力电池的应用越来越广泛，使锂电池成为新能源的一个重要研究方向。由于锂电池在生产加工时产生的不一致性，这些差异会导致其在实际使用过程中会影响锂电池SOC估算精度以及出现单节锂电池过冲或过放现象。严重的降低了用户体验和锂电池组的性能及使用寿命。而现有的锂电池均衡装置采用的多为被动式均衡方式。被动均衡方式将多余电量以发热形式耗散，这不仅会造成能源的浪费，还会产生大量热量，不利于锂电池组的工作环境。现有主动均衡也多为单端功率均衡，其只能将多余电池电量单向转移至储能单元，而不能实现能量的双向转移，因此大大降低了主动均衡装置的实用性。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种车载动力电池组的双向主动均衡装置及其系统，以解决现有锂电池均衡装置不能实现电能的双向主动均衡的问题。本专利技术实施例提供一种车载动力电池组的双向主动均衡装置，与管理系统主机通讯连接，其包括双向主动均衡模块、电池信息采集模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载动力电池组的双向主动均衡装置，与管理系统主机通讯连接，其特征在于，包括双向主动均衡模块、电池信息采集模块、主控制器、CAN通讯模块、运行状态指示灯、热管理控制模块和电源管理模块；所述主控制器上电时初始化，启动电池信息采集模块监测各单体电池的电压和环境温度，启动CAN通讯模块进入收发状态，点亮运行状态指示灯进行工作状态指示；主控制器采集电压和环境温度并生成电压温度信息、通过CAN通讯模块上报给管理系统主机；所述CAN通讯模块接收管理系统主机反馈的主机命令并传输至主控制器中进行解析；主控制器根据解析出的均衡指令调整双向主动均衡模块中的占空比，使相应单体电池的能量转移电流达到预定的均衡电...

【技术特征摘要】
1.一种车载动力电池组的双向主动均衡装置，与管理系统主机通讯连接，其特征在于，包括双向主动均衡模块、电池信息采集模块、主控制器、CAN通讯模块、运行状态指示灯、热管理控制模块和电源管理模块；所述主控制器上电时初始化，启动电池信息采集模块监测各单体电池的电压和环境温度，启动CAN通讯模块进入收发状态，点亮运行状态指示灯进行工作状态指示；主控制器采集电压和环境温度并生成电压温度信息、通过CAN通讯模块上报给管理系统主机；所述CAN通讯模块接收管理系统主机反馈的主机命令并传输至主控制器中进行解析；主控制器根据解析出的均衡指令调整双向主动均衡模块中的占空比，使相应单体电池的能量转移电流达到预定的均衡电流值；根据解析出的热管理指令控制热管理控制模块加热增温或扇风降温；所述主控制器还根据当前的运行状态控制运行状态指示灯的颜色变化和闪烁频率；所述电源管理模块对输入电源进行降压或升压处理后输出对应电源为双向主动均衡装置供电。2.根据权利要求1所述的车载动力电池组的双向主动均衡装置，其特征在于，所述双向主动均衡模块包括多绕组平面变压器、若干个副边开关管、原边开关管、输入电容、若干个输出电容、原边电阻和若干个RCD漏感吸收电路；所述多绕组平面变压器的初级绕组的一端连接一个RCD漏感吸收电路的一端、输入电容的一端和铅酸电池的正极；所述初级绕组的另一端连接该RCD漏感吸收电路的另一端和原边开关管的漏极，原边开关管的源极连接原边电阻的一端和输入电容的另一端，原边开关管的栅极连接现有的隔离驱动电路，源极原边电阻的另一端连接铅酸电池的负极；多绕组平面变压器的若干个次级绕组的一端分别连接对应RCD漏感吸收电路的一端，若干个次级绕组的另一端分别连接对应RCD漏感吸收电路的另一端和对应一副边开关管的漏极；各副边开关管的源极分别连接对应一输出电容的一端和对应一单体锂电池的负极；第2副边开关管的源极至第n副边开关管的源极分别与第1RCD漏感吸收电路的一端至第n-1RCD漏感吸收电路的一端一对一连接；各输出电容按序串联，各单体锂电池串联。3.根据权利要求1所述的车载动力电池组的双向主动均衡装置，其特征在于，所述电池信息采集模块包括电量监视器、四线SPI总线隔离通讯电路和温度采集电路；所述电量监视器测量充电电池组中各单体电池的电压，温度采集电路将环境温度转换成对应的温度电压，四线SPI总线隔离通讯电路将电压和温度电压上传给CAN通讯模块。4.根据权利要求1所述的车载动力电池组的双向主动均衡装置，其特征在于，所述主控制器包括32位ARMCortex-M0+内核微处理器，用于为内核微处理器提供时钟信号的时钟振荡电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良明，孙铮，李浩，赵铁良，
申请(专利权)人：深圳众力新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44