[发明专利]串联电池组中单个电池组切换平衡充放电控制系统

说明书

本发明公开了串联电池组中单个电池组切换平衡充放电控制系统，涉及技术领域。本发明包括充电器、平衡切换控制模块和隔离DCDC升压模块，充电器通过平衡切换控制模块与电池组连接，隔离DCDC升压模块包括48V输入和96V输出，分别接在平衡切换控制模块两端。本发明通过设置平衡切换控制模块，不需要充电器做高电压输出，与使用对串后整组电池充电的充电器相比，本系统中的充电器只需输出其一半的电压就可以工作，这样充电器的型号可以有更多的选择，因为相较于高电压输出的充电器，低电压输出的充电器的设计难度和成本都会更低，同时低电压也更安全。

技术领域

本发明属于技术领域，特别是涉及串联电池组中单个电池组切换平衡充放电控制系统。

背景技术

目前市场上的大功率高串数高压电池组，都会存在因充放电不平衡导致容量不够的问题，特别是随着使用时间的增加，电芯一致性越来越差，就会发生容量亏损越来越严重的问题。

常见有两种充电方式，一是充电器一路输出对电池组施加总电压进行充电，另外一种是充电器多路输出对每一节电芯单独控制充电。方式一的成本低但充电时单纯靠电池组保护板或BMS来对电池均衡，通常是对电压高的电芯用功率电阻放电，实际均衡效果不明显，损耗大，特别是大容量电池组上，这种缺陷越明显。方式二虽然能对每一个电芯都单独充电到充满值，但实现起来走线繁杂、电路成本高、施工不便。

通常因空间和成本约束，不作放电平衡管理，只要检测到任意一节电芯电压低于过放保护电压值了，就直接整组电池不能放电。另外一种高成本放电平衡的系统，是对每一节电芯的放电电压和电流作采集，并通过MOSFET或IGBT控制每一节电芯放电电流的大小。此种方式随着串数的增加到一定程度时，其成本、布线、体积等都将成为巨大的制约因素。

发明内容

本发明的目的在于提供串联电池组中单个电池组切换平衡充放电控制系统，解决背景技术中出现的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为串联电池组中单个电池组切换平衡充放电控制系统，包括充电器、平衡切换控制模块和隔离DCDC升压模块；

所述充电器包括ACDC变换器、一个单相带地线三线的AC输入、一路48V充电输出和一路隔离RS485通讯接口，ADCD变换器将市电转化为适合电池充电的直流电，将ADCD变换器的DC输出接到平衡切换控制模块的充电接口和DCDC升压模块的输入端，隔离RS485通讯接口通过电池内的BMS通讯获得电池信息；

所述隔离DCDC升压模块包括48V输入和96V输出，放电时由两组48V电池中电压更高的一组作为输入与48V输入连通，96V输出接在电池组总电压96V上为负载设备供电；

所述平衡切换控制模块包括单片机、一路充电器输入接口、三路RS485通讯接口、电池充电接口和两个电池平衡控制信号；其中，一路RS485通讯接口连接充电器，另外两路RS485通讯接口连接两个电池的RS485通讯接口；所述单片机分别与三路RS485通讯接口、两个电池平衡控制信号通信连接，通过RS485通讯接口获得电池信息，并根据电池信息和平衡控制信号判断是否进行平衡。

优选地，所述平衡切换控制模块还包括48-12V隔离电源，所述48-12V隔离电源与单片机电性连接为单片机供电。

优选地，所述平衡切换控制模块还包括1205隔离电源+485通讯电路，1205隔离电源+485通讯电路两端分别与单片机、充电器连接，实现为单片机与电池和充电器的RS485通讯。

优选地，所述平衡切换控制模块还包括96-12V非隔离电源，所述96-12V非隔离电源与单片机电性连接，在放电时为单片机供电。

优选地，所述电池充电接口为总正线B2、总负线B0和中点线B1，所述96-12V非隔离电源与总正线B2和总负线B0连接。

本发明具有以下有益效果：