[实用新型]车载动力锂电池系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及车载动力锂电池系统充放管理技术领域，属于电动汽车的车载动力锂电池系统。

背景技术

目前，电动汽车主要使用阀控铅酸电池(VRLA),由于其比能量高、价格低、以及能高比功率放电特性，是目前大批量生产使用的电动汽车用电池。车载动力电池的一个发展趋势是轻量化、高比能量、高比功率、以及较好的循环充放寿命，锂离子/锂集合物可充电电池的比能量和比功率都比铅酸电池高，因此能大大提升电动汽车的动力性能和续驶里程。

以往铅酸电池存在的问题：

过重的电池组;有限的汽车动力性能和续驶里程（铅酸电池的能量密度较低，电池组的自重过大，因此，即使电动汽车的动力系统效率很高，使用铅酸电池的电动汽车一次充电的续航里程也很有限）；

电池组相对有限的循环寿命而导致高昂的运行成本；

汽车配件的使用受到限制（由于电动汽车所能携带的电能有限，所以在车上对电能的使用必须注意节省，车内用电设备的选用必须充分考虑其对电动汽车续航里程的影响。除此之外，动力转向，真空助力器，主动（半主动）悬架以及其他一些车载电器的使用也受限，乘员的舒适性受到影响）。

在实际应用中，锂离子/锂集合物可充电电池用于大功率系统时，通常需要将多节单体电池成组。随着电池数量的增多，必须对电池组进行管理与充放电控制，以达到稳定的放电性能与延长使用寿命。其中，成组的锂电池串联充电时,应保证每组锂电池均衡充电,否则充电使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能，多节/多组锂电池保护芯片均衡充电控制功能需外接CPU,通过和保护芯片的串行通信（如：12C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述不足，提供一种车载动力锂电池系统，用于解决在多组动力锂电池组进行串联使用时，存在的各动力锂电池组间的荷电差异、降低动力锂电池组整体的使用性能和寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：一种车载动力锂电池系统，其被构成用于对其串联的多组动力锂电池组进行均衡充放电、过流与短路保护，所述车载动力锂电池系统包括:用于控制所述串联的多组动力锂电池组进行均衡充电的执行模组,所述执行模组包括与串联的多组动力锂电池组一一对应相连的多个的分流放电支路,所述分流放电支路串联在对应的动力锂电池组的正负极两端，包括控制开关单元和分流电阻，所述控制开关单元的漏极和源极分别与所述对应的动力锂电池组的正负极两端相连，所述分流电阻串联在所述对应的动力锂电池组的正极端与控制开关单元的漏极之间；根据对应的动力锂电池组的状态信息得到对应的动力锂电池组的荷电状态以及对所述对应的动力锂电池组进行控制的保护IC模组，所述保护IC模组包括与所述分流放电支路一一对应相连的多个的电池保护IC单元，所述电池保护IC单元的电量平衡控制用输出端子与对应的控制开关单元的栅极相连,沿所述串联的多组动力锂电池组的负极端到正极端的方向,位于上游位置的一个电池保护IC单元的放电控制用输出端子和充电控制用输出端子各与相邻的位于下游位置的一个电池保护IC单元对应的放电用控制端子和充电用控制端子相连；接收来自所述串联的多组动力锂电池组的电压信息，对串联的多组动力锂电池组进行控制和过电流保护的过电流保护IC单元，所述过电流保护IC单元的负电源输入端子和正电源输入端子各与串联的多组动力锂电池组的正负极两端对应相连；用于对应控制所述串联的多组动力锂电池组的放电电路和充电电路导通或关闭的第一开关单元与第二开关单元，位于最下游位置的电池保护IC单元的放电控制用输出端子与第一开关单元的控制端相连，第二开关单元的控制端与过电流保护IC单元的放电控制用FET门极连接端子相连、同时与所述位于最下游位置的电池保护IC单元的充电控制用输出端子相连。

本实用新型的另一优选方案，所述控制开关单元包括一个自放电MOSFET管。在动力锂电池组的电压达到设定的均衡起点电压后，所述电池保护IC单元控制自放电MOSFET管对对应的动力锂电池组执行导通或关闭。

本实用新型的另一优选方案，所述分流放电支路还包括一个泄放电阻，所述泄放电阻并接在所述放电MOSFET管的栅极与源极之间。