电池均衡电路制造技术

技术编号:23463412 阅读:103 留言:0更新日期:2020-03-03 09:23
本实用新型专利技术提供一种电池均衡电路,包括:电压信号采集单元、开关网络、控制单元、双向DC‑DC变换器和超级电容;控制单元通过电压信号采集单元采集到的电池电压信息进行计算分析,对各个锂离子电池单体的电压与平均电压进行比较,根据是否达到阈值来控制开关网络的通断,配合开关网络和双向DC‑DC变换器实现任意电池单体的均衡,使整个锂电池组的容量得到最大利用,提高充放电效率,延长储能电池组使用寿命。

Battery equalization circuit

【技术实现步骤摘要】
电池均衡电路
本技术涉及动力电池领域,尤其涉及一种带有超级电容的高效电池均衡电路。
技术介绍
作为电动汽车能量来源,锂离子电池由于其高能量密度,循环寿命长,自放电率低等优点被广泛运用于电动汽车。但是锂离子电池单体电压较低,容量较小,通常需要将其串并联组成电池组模块,以满足电动汽车需求。而因为锂离子电池在生产过程中无法保证其参数的一致性,导致电池组模块性能因木桶效应受特性最差单体制约,并且在使用过程中由于环境温度有所差异,导致电池组一致性变差,电池组可用容量衰减,减少其使用寿命。为了解决上述问题,通常需要对电池组进行均衡,现有的均衡策略主要分为能量耗散型和能量转移型两种。能量耗散型主要是在电池组中每节单体电池两端并联电阻,通过提高高电压的单体电池的自放电率,从而降低单体电池之间的电压差异,这种方法结构简单、成本低,但是由于在电阻上的能量损耗导致电池单体可用能量减少,降低了电池组的使用效率。能量转移型主要是把SOC高的单体电池电量转移到SOC低的单体电池中的方法,能最大减少能量浪费,这种方法在电池组电池数量较多时,但是会增加拓扑结构复杂程度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池均衡电路,所述电池均衡电路与电池组模块连接,所述电池组模块包括至少2个串联的锂电池单元,每个锂电池单元包含至少1个锂离子电池单体,其特征在于,所述电池均衡电路包括:/n电压信号采集单元、开关网络、控制单元、双向DC-DC变换器和超级电容;/n其中,所述电压信号采集单元与所述电池组模块电连接,用于采集所述电池组模块中各个锂电池单元的电压信息;/n所述开关网络连接在所述电池组模块和所述双向DC-DC变换器之间,用于建立至少一部分所述锂电池单元和所述双向DC-DC变换器的电连接;/n所述控制单元与所述电压信号采集单元和所述开关网络电连接,用于接收来自所述电压信号采集单元的电压信息,并根据...

【技术特征摘要】
1.一种电池均衡电路,所述电池均衡电路与电池组模块连接,所述电池组模块包括至少2个串联的锂电池单元,每个锂电池单元包含至少1个锂离子电池单体,其特征在于,所述电池均衡电路包括:
电压信号采集单元、开关网络、控制单元、双向DC-DC变换器和超级电容;
其中,所述电压信号采集单元与所述电池组模块电连接,用于采集所述电池组模块中各个锂电池单元的电压信息;
所述开关网络连接在所述电池组模块和所述双向DC-DC变换器之间,用于建立至少一部分所述锂电池单元和所述双向DC-DC变换器的电连接;
所述控制单元与所述电压信号采集单元和所述开关网络电连接,用于接收来自所述电压信号采集单元的电压信息,并根据所述电压信息控制所述开关网络中至少一部分开关的通断;
所述双向DC-DC变换器与所述超级电容电连接,用于控制所述超级电容和所述锂电池单元之间的电量交换。


2.根据权利要求1所述的电池均衡电路,其特征在于,所述电压信号采集单元包括多个子电压监控电路,所述子电压监控电路的数量与所述锂电池单元的数量相同,并且所述子电压监控电路与所述锂电池单元一一映射连接,用于实时监测各个所述锂电池单元的电压信息。


3.根据权利要求1所述的电池均衡电路,其特征在于,所述控制单元还包括比较单元,所述比较单元用于接收来自所述电压信号采集单元的电压信息,并根据所述电压信息计算所述电池组模块的电压的均衡阈值,比较每个所述锂电池单元的电压值与所述电池组模块的电压均衡阈值的电压差。


4.根据权利要求1所述的电池均衡电路,其特征在于,所述控制单元还包括PWM信号发生器,所述PWM信号发生器与所述双向DC-DC变换器电连接,用于向所述双向DC-DC变换器变换单元发送PWM控制信号。


5.根据权利要求1所述的电池均衡电路,其特征在于,所述双向DC-DC变换器包括电感、第一晶体管开关器件、第二晶体管开关器件、第一二极管、和第二二极管;
所述第一晶体管开关器件与所述第一二极管并联后,串联在所述电感和所述超级电容之间,构成Buck电路模式工作回路;所述第二晶体管开关器件与所述第二二极管并联后,并联在所述第一晶体管开关器件和所述超级电容的串联回路两端...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏大亮周传健陈煌
申请(专利权)人:珠海东帆科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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