[发明专利]锂离子动力电池组均衡放电系统

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池管理技术领域，特别是涉及一种锂离子动力电池组均衡放电系统。

背景技术

目前限制锂离子动力电池工业化的一个主要原因是电池的性能和寿命。当串联的多个电池形成的电池组作为动力电源时，由于锂离子电池单体在生产过程中、长时间静置及长期充放电过程中，电池组内各单体荷电量差距会越来越大，呈发散趋势，从而造成电池组内部的电池的离散性加大，个别电池性能衰减加剧，导致整组电池失效。因此，为降低电池性能差异给整组电池带来的影响，人们通过增设锂离子动力电池均衡放电装置对电池组放电过程进行均衡，提高整组电池的性能。传统的均衡放电装置并不支持大电流快速均衡放电，使得放电完成时间较长。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种支持大电流快速均衡放电的锂离子动力电池组均衡放电系统。

一种锂离子动力电池组均衡放电系统，用于对锂离子动力电池组进行均衡放电管理，包括监测模块、控制模块、第一均衡放电模块以及锂离子动力电池组；所述监测模块、所述第一均衡放电模块分别与所述控制模块连接；所述锂离子动力电池组包括多节串联设置的锂离子动力电池；每节所述锂离子动力电池并联设置第一均衡放电模块；所述第一均衡放电模块包括模拟开关以及与所述模拟开关串联的第一MOS管；所述监测模块用于对每节所述锂离子动力电池的电压以及温度进行监测，并将监测结果输出到所述控制模块；所述控制模块用于根据所述监测结果判断所述锂离子动力电池的温度是否超过第一预设温度值或所述锂离子动力电池的电压是否低于第一预设电压值，若是，则控制所述第一均衡放电模块工作从而对所述锂离子动力电池组进行均衡放电。

在其中一个实施例中，所述第一均衡放电模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；所述第一电阻一端与所述控制模块的控制信号输出端连接，另一端与所述模拟开关的控制端连接；所述第二电阻的一端与所述控制信号输出端连接，另一端则与所述模拟开关的输出端连接并接地；所述模拟开关的输入端作为所述第一均衡放电模块的电压输入端与所述控制模块的电压输出端连接；所述模拟开关的输入端还串联第三电阻后与所述第一MOS管的栅极连接；所述第一MOS管的漏极与所述锂离子动力电池的正极连接，源极与所述锂离子动力电池的负极连接并接地；所述第四电阻并联于所述第一MOS管的栅极和源极之间。

在其中一个实施例中，还包括比例积分调节模块，所述比例积分调节模块的输入端连接于所述控制模块的电压输出端；所述比例积分调节模块的输出端则与所述第一均衡放电模块的电压输入端连接。

在其中一个实施例中，所述第一均衡放电模块还包括第二MOS管、第五电阻以及第六电阻；所述第五电阻一端与所述模拟开关的输入端连接，另一端与所述第二MOS管的栅极连接；所述第六电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，另一端则与所述第二MOS管的栅极连接；所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的源极连接后接地；所述第二MOS管的漏极与所述第一MOS管的源极连接后与所述锂离子动力电池的正极连接。

在其中一个实施例中，所述模拟开关为PNP三极管，所述第一MOS管和所述第二MOS管为NMOS管。

在其中一个实施例中，还包括第二均衡放电模块；所述第二均衡放电模块包括初级侧电路以及次级侧电路；所述初级侧电路与所述锂离子动力电池组并联；每节所述锂离子动力电池均并联设置一次级侧电路。

在其中一个实施例中，所述初级侧电路包括初级侧线圈、第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一电容以及第二电容；所述第一电容与所述第二电容串联并连接于所述锂离子动力电池组的正极和负极之间；所述第一NPN三极管的集电极与所述锂离子动力电池组的正极连接，发射极与所述第二NPN三极管的集电极连接；所述第二NPN三极管的发射极与所述锂离子动力电池组的负极连接；所述第一NPN三极管的基极、所述第二NPN三极管的基极分别与所述控制模块连接；所述初级侧线圈的一端连接于所述第一NPN三极管与所述第二NPN三极管之间，另一端则连接于所述第一电容与所述第二电容之间；所述次级侧电路包括次级侧线圈、第一二极管、第二二极管以及第三电容；所述次级侧线圈一端与所述第一二极管的正极连接，另一端与所述第二二极管的正极连接；所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极连接后与所述锂离子动力电池的正极连接；所述第三电容与所述锂离子动力电池并联；所述锂离子动力电池的负极连接于所述次级侧线圈的中间节点。