电池均衡设备及系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电池均衡设备及系统，涉及电池技术领域。该电池均衡设备包括：主动均衡电路、被动均衡电路和控制器；主动均衡电路包括：电源和三态开关；电源和三态开关电性连接，控制器和三态开关电性连接；三态开关用于与电池单体电性连接；被动均衡电路包括：电阻和单向开关；电阻的第二端和单向开关的第一端电性连接；电阻的第一端、单向开关的第二端分别与电池单体的两端电性连接；控制器通过控制单向开关、三态开关来控制电池单体放电或者控制电源向电池单体充电。使用该设备，在电池均衡时，可以同时对电池进行主动均衡和被动均衡，提高了均衡速度。

Battery Balance Equipment and System

The utility model provides a battery equalization device and system, which relates to the battery technical field. The battery equalization equipment includes: active equalization circuit, passive equalization circuit and controller; active equalization circuit includes: power supply and three-state switch; electrical connection of power supply and three-state switch, electrical connection of controller and three-state switch; three-state switch is used for electrical connection with battery unit; passive equalization circuit includes resistance and single-state switch. Directional switch; the second end of resistance and the first end of one-way switch are electrically connected; the first end of resistance and the second end of one-way switch are electrically connected with the two ends of the battery unit respectively; the controller controls the discharge of the battery unit or the charging of the power supply to the battery unit by controlling the one-way switch and the three-state switch. With this equipment, active and passive equalization of batteries can be carried out simultaneously when the batteries are equalized, which improves the speed of equalization.

【技术实现步骤摘要】
电池均衡设备及系统
本技术涉及电池
，特别涉及一种电池均衡设备及系统。
技术介绍
随着电动汽车的普及，新能源电池越来越受到关注，电池决定了电动汽车的续航里程。对于电池的续航而言，容量是最直接、最重要的参数。电池在充放电的过程中，为了保护电池，当充电时会设置一个电压值防止电池充电过度。类似的，放电时也会设置一个电压值防止电池放电过度。电池是由多个电池单体串联或者并联而成的，在充放电的过程中，只要有一个电池单体触发保护值，充放电过程都会截止。因此，电池单体之间的一致性的好坏，可以决定电池容量的大小。当电池的一致性低于某个值时，均衡装置启动，将电池单体的一致性重新修正在一个合理的范围之内。现有技术的均衡主要是主动均衡或被动均衡。其中，主动均衡是将电池中电压较低的电池单体进行充电均衡。被动均衡是将电池中电压较高的电池单体通过散热的形式将电量释放。但是，主动均衡的电流大，可以到达安培级，但是误差很大，当电池单体电压比较接近时，均衡效果差。被动均衡产生的热量高，对电池的安全造成了威胁，并且被动均衡方式的均衡电流很小，通常为几十毫安，导致均衡速度慢，均衡时间长，且均衡效果不显著。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供的电池均衡设备及系统，在对电池包进行均衡时，可以提高均衡速度，减少均衡时长。为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本技术实施例提供了一种电池均衡设备，包括：主动均衡电路、被动均衡电路和控制器；所述主动均衡电路包括：电源和三态开关；所述电源和所述三态开关电性连接，所述控制器和所述三态开关电性连接；所述三态开关用于与电池单体电性连接；所述被动均衡电路包括：电阻和单向开关；所述电阻的第二端和所述单向开关的第一端电性连接；所述电阻的第一端、所述单向开关的第二端分别与电池单体的两端电性连接；所述控制器通过控制所述单向开关、所述三态开关来控制所述电池单体放电或者控制所述电源向所述电池单体充电。进一步地，所述三态开关、所述单向开关和所述电阻均为多个，且所述三态开关、所述单向开关和所述电阻个数一样。进一步地，所述控制器为MCU。进一步地，所述控制器，具体用于根据采集信号控制所述单向开关、所述三态开关来控制所述电池单体放电或者控制所述电源向所述电池单体充电；所述采集信号包括：电池健康度、最高电池单体电压、最低电池单体电压、各个电池单体的电压及编号、电池单体平均电压和平均温度。进一步地，所述控制器，具体用于在所述电池单体电压低于所述电池单体平均电压时，控制所述三态开关闭合、所述单向开关断开；在所述电池单体电压高于所述电池单体平均电压时，控制所述三态开关断开、所述单向开关闭合。进一步地，所述控制器，具体用于在所述电池单体电压低于所述电池单体平均电压时，控制所述三态开关闭合预设时间段、所述单向开关断开；在所述电池单体电压高于所述电池单体平均电压时，控制所述单向开关闭合预设时间段、所述三态开关断开。第二方面，本技术实施例还提供了一种电池均衡系统，包括电池包和第一方面所述的电池均衡设备；所述电池均衡设备与所述电池包通信连接。进一步地，所述电池包包括：多个电池单体；所述多个电池单体串联。进一步地，所述电池包还包括：电池管理系统BMS；所述电池管理系统BMS与所述电池均衡设备的控制器通信连接；所述电池管理系统BMS用于获取采集信号，并向所述电池均衡设备的控制器发送所述采集信号，所述采集信号包括：检测电池健康度、最高电池单体电压、最低电池单体电压、各个电池单体的电压及编号、电池单体平均电压和平均温度。进一步地，所述电池管理系统BMS，用于接收所述控制器发送的唤醒信号；向所述控制器发送所述采集信号。本技术实施例提供的电池均衡设备及系统，在给电池包均衡时，该电池均衡设备及系统提供了主动均衡和被动均衡两种均衡方式，且两种方式可同时对电池包进行均衡，提高了均衡速度，缩短了均衡时间。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本技术实施例提供的电池均衡设备电路示意图；图2为本技术实施例提供的电池均衡系统电路示意图；图3为本技术实施例提供的主动均衡电路示意图；图4为本技术实施例提供的被动均衡电路示意图；图5为本技术实施例提供的电池均衡系统实体示意图。图标：1-电池均衡设备；2-控制器；3-电源；4-三态开关；5-电池单体；6-电阻；7-单向开关；8-电池包；9-通信总线；10-通信接口；11-电池管理系统BMS。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。图1为本技术实施例提供的电池均衡设备电路示意图；图2为本技术实施例提供的电池均衡系统电路示意图；图3为本技术实施例提供的主动均衡电路示意图；图4为本技术实施例提供的被动均衡电路示意图。如图1和2所示，本技术实施例提供的电池均衡设备1，包括：主动均衡电路、被动均衡电路和控制器2。如图3所示，主动均衡电路包括：电源3和三态开关4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池均衡设备，其特征在于，包括：主动均衡电路、被动均衡电路和控制器；所述主动均衡电路包括：电源和三态开关；所述电源和所述三态开关电性连接，所述控制器和所述三态开关电性连接；所述三态开关用于与电池单体电性连接；所述被动均衡电路包括：电阻和单向开关；所述电阻的第二端和所述单向开关的第一端电性连接；所述电阻的第一端、所述单向开关的第二端分别与电池单体的两端电性连接；所述控制器通过控制所述单向开关、所述三态开关来控制所述电池单体放电或者控制所述电源向所述电池单体充电。

【技术特征摘要】
1.一种电池均衡设备，其特征在于，包括：主动均衡电路、被动均衡电路和控制器；所述主动均衡电路包括：电源和三态开关；所述电源和所述三态开关电性连接，所述控制器和所述三态开关电性连接；所述三态开关用于与电池单体电性连接；所述被动均衡电路包括：电阻和单向开关；所述电阻的第二端和所述单向开关的第一端电性连接；所述电阻的第一端、所述单向开关的第二端分别与电池单体的两端电性连接；所述控制器通过控制所述单向开关、所述三态开关来控制所述电池单体放电或者控制所述电源向所述电池单体充电。2.根据权利要求1所述的电池均衡设备，其特征在于，所述三态开关、所述单向开关和所述电阻均为多个，且所述三态开关、所述单向开关和所述电阻个数一样。3.根据权利要求1所述的电池均衡设备，其特征在于，所述控制器为MCU。4.根据权利要求1所述的电池均衡设备，其特征在于，所述控制器，具体用于根据采集信号控制所述单向开关、所述三态开关来控制所述电池单体放电或者控制所述电源向所述电池单体充电；所述采集信号包括：电池健康度、最高电池单体电压、最低电池单体电压、各个电池单体的电压及编号、电池单体平均电压和平均温度。5.根据权利要求4所述的电池均衡设备，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述电池单体电压低于所述电池单体平均电压时，控制所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，卢磊，姜辛，贾卫平，熊付强，李阳，宋木森，
申请(专利权)人：上海元城汽车技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31