【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及主动均衡单元，具体地涉及一种动力电池的主动均衡电路。
技术介绍
1、电动汽车动力电池组通常由多个电池单体组成，由于电池单体的容量和电压较小，需要通过串并联逐级扩大容量，组成电池包。然而，由于生产工艺和环境温度不一致等因素，其造成的单体不一致性现象客观存在，这会对电池组的高效利用产生阻碍。
2、目前的均衡技术多与电池管理系统(battery management system，bms)相结合，未考虑充电设施本身的工作状态，均衡效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种动力电池的主动均衡电路，该主动均衡电路能够提高均衡效率。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种动力电池的主动均衡电路，动力电池包括多个串联的电池单元，所述主动均衡电路包括：
3、电池端接口单元，用于与待均衡的所述电池单元连接；
4、电压变换单元，所述电压变换单元的低压侧包括多个低压变换子模块，每个所述低压变换子模块与对应的所述电池单元连接，所述电压变换单元的高压侧与所述动力电池连接。
5、可选地，所述电池端接口单元包括：
6、第一电容，所述第一电容的一端与所述电池单元的正极连接，所述第二电容的另一端与所述电池单元的负极连接；
7、功率开关，所述功率开关的一端与所述第一电容的一端连接；
8、电感，所述电感的一端与所述功率开关的一端连接；
9、第一二极管，所述第二二极管的阴极与所述
10、第二电容，所述第二电容的一端与所述功率开关的另一端连接，所述第二电容的另一端与所述第一二极管的阳极连接；
11、第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第二电容的另一端连接，所述第二二极管的阳极与所述第一电容的另一端连接。
12、可选地，所述电压变换单元包括变压器，所述变压器的低压侧线圈为多个，所述低压侧线圈与所述电池单元一一对应，所述低压侧线圈的一端与所述第二电容的一端连接，所述低压侧线圈的另一端与所述第二二极管的阳极连接；
13、所述主动均衡电路还包括：
14、第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述变压器的高压侧线圈的一端连接；
15、第三电容，所述第三电容的一端与所述第三二极管的阴极连接，所述第三电容的另一端与所述变压器的高压侧线圈的另一端连接，所述第三电容的两端分别与所述动力电池的正极和负极连接。
16、可选地，所述主动均衡电路还包括控制器，所述控制器用于：
17、确定所述动力电池的充电机当前的工作模式；
18、在所述充电机当前的工作模式为恒压模式的情况下，计算所述电池单元的理论端电压；
19、获取每个所述电池单元的当前端电压；
20、判断每个所述电池单元的所述当前端电压是否大于所述理论端电压；
21、在判断所述电池单元的所述当前端电压大于所述理论端电压的情况下，动态调整脉宽调制信号以对该所述电池单元进行放电，直到该所述电池单元的所述当前端电压小于或等于所述理论端电压。
22、可选地，计算所述电池单元的理论端电压，包括：
23、根据公式(1)确定所述电池单元的理论端电压，
24、ueq*＝ubat*/n， (1)
25、其中，ueq*为所述理想端电压，ubat*为所述动力电池的电压，n为划分的所述电池单元的数量。
26、可选地，动态调整脉宽调制信号以对所述电池单元进行放电，包括：
27、确定所述电池单元需要输出的需求输出电平和脉宽调制信号的初始参数；
28、根据所述初始参数生成脉宽调制信号；
29、根据脉宽调制信号控制所述电池单元进行放电；
30、监测所述电池单元的实际输出电平；
31、比较所述需求输出电平和实际输出电平，得到误差信号；
32、根据所述误差信号实时调整脉宽调制信号的占空比。
33、可选地，所述控制器用于：
34、在所述充电机当前的工作模式为恒流模式的情况下，计算所述电池单元的平均soc；
35、获取每个所述电池单元的实际soc；
36、根据所述电池单元的所述实际soc和平均soc判断所述电池单元是否需要均衡；
37、在所述电池单元需要均衡的情况下，按照预定的时间表生成脉宽调制信号以对所述电池单元进行放电。
38、可选地，根据所述电池单元的所述实际soc和平均soc判断所述电池单元是否需要均衡，包括：
39、依据所述实际soc和平均soc，根据公式(2)确定每个所述电池单元的误差soc，
40、δsoc＝socn-soceq， (2)
41、其中，δsoc为所述误差soc，socn为所述实际soc，soceq为所述平均soc；
42、判断每个所述电池单元的所述误差soc是否大于预设的第一误差阈值；
43、在判断所述电池单元的所述误差soc大于所述第一误差阈值的情况下，判断该所述电池单元需要均衡。
44、可选地，按照预定的时间表生成脉宽调制信号以对所述电池单元进行放电，包括：
45、确定所述电池单元需要输出的需求输出电平和脉宽调制信号的基本参数；
46、确定脉宽调制信号的占空比；
47、根据所述基本参数和占空比生成脉宽调制信号；
48、根据脉宽调制信号控制所述电池单元进行放电；
49、根据公式(3)确定所述电池单元的soc减少量，
50、
51、其中，δsoc′为所述soc减少量，i为检测到的流过所述电池单元的电流，ic为所述充电机的充电电流，qbat为所述电池单元的电池总容量；
52、判断所述soc减少量是否小于所述误差soc；
53、在判断所述soc减少量小于所述误差soc的情况下，返回执行根据脉宽调制信号控制所述电池单元进行放电的步骤。
54、通过上述技术方案，本专利技术提供的动力电池的主动均衡电路通过与待均衡电池单元连接的电池端接口单元对需要均衡的电池单元进行放电，通过电压变换单元将电池单元释放的能量转移到整体的动力电池，针对充电机的恒流、恒压两种工作模式采用不同的控制策略，实现了动力电池的实时均衡，提高了均衡效率。
55、本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种动力电池的主动均衡电路，其特征在于，动力电池包括多个串联的电池单元，所述主动均衡电路包括：
2.根据权利要求1所述的主动均衡电路，其特征在于，所述电池端接口单元包括：
3.根据权利要求2所述的主动均衡电路，其特征在于，所述电压变换单元包括变压器，所述变压器的低压侧线圈为多个，所述低压侧线圈与所述电池单元一一对应，所述低压侧线圈的一端与所述第二电容的一端连接，所述低压侧线圈的另一端与所述第二二极管的阳极连接；
4.根据权利要求1所述的主动均衡电路，其特征在于，所述主动均衡电路还包括控制器，所述控制器用于：
5.根据权利要求4所述的主动均衡电路，其特征在于，计算所述电池单元的理论端电压，包括：
6.根据权利要求4所述的主动均衡电路，其特征在于，动态调整脉宽调制信号以对所述电池单元进行放电，包括：
7.根据权利要求4所述的主动均衡电路，其特征在于，所述控制器用于：
8.根据权利要求7所述的主动均衡电路，其特征在于，根据所述电池单元的所述实际SOC和平均SOC判断所述电池单元是否需要均衡，包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种动力电池的主动均衡电路，其特征在于，动力电池包括多个串联的电池单元，所述主动均衡电路包括：
2.根据权利要求1所述的主动均衡电路，其特征在于，所述电池端接口单元包括：
3.根据权利要求2所述的主动均衡电路，其特征在于，所述电压变换单元包括变压器，所述变压器的低压侧线圈为多个，所述低压侧线圈与所述电池单元一一对应，所述低压侧线圈的一端与所述第二电容的一端连接，所述低压侧线圈的另一端与所述第二二极管的阳极连接；
4.根据权利要求1所述的主动均衡电路，其特征在于，所述主动均衡电路还包括控制器，所述控制器用于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：曾国建，吉祥，蔡华娟，颛孙明明，
申请(专利权)人：安徽锐能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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