一种便携式锂电池均衡维护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种便携式锂电池均衡维护装置，包括MCU单片机和AC/DC电源，MCU单片机和AC/DC电源相连接，MCU单片机连接有开关控制电路，开关控制电路连接有开关选通阵列，所述开关选通阵列具有与串联电池组中电池单体数量相同并一一对应的通道开关，串联电池组通过线束与开关选通阵列相连接；本发明专利技术通过合适的测量电路和控制算法就能够实现电池组中单节电池的充电、放电，通过多路选择开关选择特定通道进行均衡，通过智能控制模块和可视化的人机交互界面进行控制，操作简单，均衡效率得到大幅度的提升；由于设计简单可靠，该方案具有体积小，重量轻、便携、成本低等明显优点。成本低等明显优点。成本低等明显优点。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式锂电池均衡维护装置


[0001]本技术涉及锂电池技术，具体是一种便携式锂电池均衡维护装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池组一致性问题是伴随电池组整个生命周期内的，安全、可靠和高效的均衡机制为锂离子电池组增加续航里程、延长生命周期和降低整体成本提供保障。随着动力电池在新能源汽车中的不断推广应用，在售后和二次梯度利用的时候，锂离子电池组的均衡维护显得尤为重要。如果锂离子电池本身的自放电率差异过大，甚至在实际使用中热管理等其它因素的影响下进一步恶化，电池组的一致性分布会逐渐呈发散状态，最终导致电池包的实际容量大幅下降，影响到整车的续航里程。
[0003]目前BMS控制器主流采用的方法是电阻放电的耗散型均衡，该方法实现简单但是由于是通过发热将电量多的电池消耗掉，因此具有发热多效率低的缺点。采用主动式均衡的BMS虽然避免了上述缺点，但是只适合特定的电池系统而不具备通用性；且在售后市场维护的时候，由于人机接口界面等问题，需要专用的控制工具和界面以及专业的人员才能进行操作，具有一定的局限性。若采用多通道同时均衡的方案，会导致整个均衡维护装置设计复杂，体积大、成本高而且也很重，不便于售后人员携带。也有基于超级电容进行电量转移的主动均衡方案，但是该方案只能往电池组的平均电压进行均衡，无法实现任意目标电压的设定。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种便携式锂电池均衡维护装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种便携式锂电池均衡维护装置，包括MCU单片机和AC/DC电源，MCU单片机和AC/DC电源相连接，MCU单片机连接有开关控制电路，开关控制电路连接有开关选通阵列，所述开关选通阵列具有与串联电池组中电池单体数量相同并一一对应的通道开关，串联电池组通过线束与开关选通阵列相连接，所述开关选通阵列还连接有双向恒流DCDC变化电路和电压电流采样电路，且双向恒流DCDC变化电路和电压电流采样电路分别与MCU单片机通过通过数模转换器DAC和模数转换器ADC相连接。
[0007]所述双向恒流DCDC变换电路还连接有能量吸收电路，能量吸收电路包括与比较电路、可控开关电路和能量吸收电阻，比较电路和能量吸收电阻均与可控开关电路相连接；所述MCU单片机具有蓝牙模块。
[0008]作为本技术的优选方案：所述MCU单片机还具有WIFI模块。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本专利技术采用AC适配器提供12V输入电源，通过合适的测量电路和控制算法就能够实现电池组中单节电池的充电、放电，通过多路选择开关选择特定通道进行均衡，通过智能控制模块和可视化的人机交互界面进行控制，
操作简单，均衡效率得到大幅度的提升。由于设计简单可靠，该方案具有体积小，重量轻、便携、成本低等明显优点。
附图说明
[0010]图1为本技术中均衡控制系统的电路原理框图。
[0011]图2为本技术中的能量吸收电路图。
具体实施方式
[0012]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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0013]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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0014]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。
[0015]实施例1：
[0016]请参阅图1-2，一种便携式锂电池均衡维护装置，包括MCU单片机和AC/DC电源，MCU单片机和AC/DC电源相连接，MCU单片机连接有开关控制电路，开关控制电路连接有开关选通阵列，所述开关选通阵列具有与串联电池组中电池单体数量相同并一一对应的通道开关，串联电池组通过线束与开关选通阵列相连接，所述开关选通阵列还连接有双向恒流DCDC变化电路和电压电流采样电路，且双向恒流DCDC变化电路和电压电流采样电路分别与MCU单片机通过通过数模转换器DAC和模数转换器ADC相连接，MCU单片机分时控制开关控制电路，选通对应的电池单体后，通过电压电流采样电路分别采集当前通道的电压和电流值，然后通过开关控制电路选通对应的通道开关；MCU单片机根据当前电池单体的状态参数、当前电压和目标电压的差值等约束信息决定当前均衡电流的大小，通过开关控制电路控制双向恒流DCDC变换电路的输出电流和均衡方向；而当选定的电池单体需要充电时，双向恒流DCDC变换电路工作在恒流充电状态，通过数模转换器DAC控制均衡电流的大小，能量从AC/DC电压转移到电池，反之，当需要放电时，双向恒流DCDC变化电路工作在恒流放电状态，能量从电池转移到12V网络。
[0017]具体的，所述双向恒流DCDC变换电路还连接有能量吸收电路，能量吸收电路包括与比较电路、可控开关电路和能量吸收电阻，比较电路和能量吸收电阻均与可控开关电路相连接，能量从电池转移到12V网络时，通过能量吸收电路进行消耗；双向恒流DCDC变化电
路工作在恒流放电状态时，放电DCDC输出电压高于设定值，比较电路输出控制后端的可控开关电路，能量吸收电阻将放电的能量转换成热能，当系统工作在正常电压下，可控开关电路断开，不影响系统正常工作。
[0018]进一步的，所述MCU单片机具有蓝牙模块，能够与电脑、手机等进行通讯。
[0019]MCU单片机模块是整个均衡维护装置的控制中心，首先通过蓝牙模块实现与手机或者平板电脑的通讯，接收控制指令和配置信息；然后控制开关控制电路选通各个通道，实现每个通道的电压采集，计算得到当前的平均电压和各个单体电压从高到低的排序。
[0020]本均衡装置有两种工作模式，一种是自动往各个单体电池的平均电压均衡，比平均电压高的单体会被恒流放电，比平均电压低的单体电池会被恒流充电，直到所有单体电压差小于设定值；另一种是外部设定一个目标的均衡电压，所有单体的电压都往目标电压进行均衡；如果当前单体电压高于目标电压，则对其进行恒流放电，如果当前单体电压低于目标电压，则对其进行恒流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式锂电池均衡维护装置，包括MCU单片机和AC/DC电源，MCU单片机和AC/DC电源相连接，其特征在于，MCU单片机连接有开关控制电路，开关控制电路连接有开关选通阵列，所述开关选通阵列具有与串联电池组中电池单体数量相同并一一对应的通道开关，串联电池组通过线束与开关选通阵列相连接，所述开关选通阵列还连接有双向恒流DCDC变化电路和电压电流采样电路，且双向恒流DCDC变化电路和电压电流采样电路分别与MCU单片机通过数模转换器DAC和模数转换器ADC相连接。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金干，袁永军，王文平，张豪，张野，戴海峰，
申请(专利权)人：苏州湛云科技有限公司，
类型：新型
国别省市：