[发明专利]一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路

说明书

技术领域

本发明属于电池充放电技术领域，具体涉及一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路。

背景技术

现代电动汽车多采用串联式动力电池组，锂离子动力电池将会在未来一段时间内大量使用。动力电池的安全、高效使用对于电动汽车的正常运行具有重要的意义。

电池组在使用过程中，由于各单体电池之间存在不一致性，连续的充放电循环导致的差异，将使某些单体电池的容量加速衰减。由于在制作过程中的工艺等原因，即使是同批次、同型号的电池，也存在容量、内阻等方面的差异，并且在长期的使用过程中，这种差异会越来越大，进而导致动力电池组充放电时的不均衡。不均衡性对串联电池组的性能影响很大，将会降低电池组的整体容量，缩短使用寿命。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是:如何提供一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路，所述动力电池组管理电路包括：电压采集模块1、电池单体选择电路2、电压均衡电路3、蓄电池4以及动力电池组22；

所述电压采集模块1与动力电池组22中的各个电池单体相连接，用于实时采集动力电池组22中各电池单体的电压，并将采集得到的电压数据发送至外部电池管理系统的控制单元；所述电池单体选择电路2用于选择将要进行电压均衡的动力电池组22中的电池单体；所述电压均衡电路3以及蓄电池4用于对电池单体选择电路2所选择的动力电池组22中的电池单体进行电压均衡管理。

其中，所述电池单体选择电路2包括：多个继电器23和多个换向开关9；所述动力电池组22由多个电池单体串联组成；

相互串联的每两个电池单体之间均连接一个继电器23，每一个继电器23与一个换向开关9相连接，所述继电器23和换向开关9均通过外部电池管理系统的控制单元控制，外部电池管理系统的控制单元通过控制相应继电器23的通断，分别将对应的换向开关9接入端接通不同的电池单体，从而选择出将要进行电压均衡的电池单体。

其中，所述电压均衡电路3包括两个互相对称的第一稳压电路5和第二稳压电路6；

所述第一稳压电路5包括：第一电容10、第一MOS管11、第一续流二极管12、第一电阻13、第二电容14和第一二极管15；

所述第二稳压电路6包括：第三电容16、第二MOS管17、第二续流二极管18、第二电阻19、第四电容20和第二二极管21；

所述电压均衡电路3连接电池单体选择电路2输出端的两端作为第一稳压电路5输入端，所述第一稳压电路5输入端两端之间顺次串联由所述第一MOS管11和第一二极管15构成的并联电路、所述第一续流二极管12以及由所述第一电阻13和第二电容14构成的并联电路，且所述第一稳压电路5输入端两端之间还并联连接所述第一电容10；所述第一续流二极管12与第一二极管15之间设置有第一支点，所述第一支点与换向开关9的输出端相连接端之间连接有变压器7的初级回路，作为第一稳压电路5的输出端；

所述蓄电池4的正负极作为第二稳压电路6的输入端，蓄电池4的正负极、即第二稳压电路6的输入端两端之间顺次串联由所述第二MOS管17和第二二极管21构成的并联电路、所述第二续流二极管18以及由所述第二电阻19和第四电容20构成的并联电路，且蓄电池4的正负极、即第二稳压电路6的输入端两端之间还并联连接所述第三电容16；第二续流二极管18和第二二极管21相连接的电路中设置有第二支点，所述第二支点与蓄电池4的正极之间还并联连接有变压器7的次级回路，作为第二稳压电路6的输出端。

其中，所述蓄电池4为可充电池。

（三）有益效果

本发明技术方案提供一种具有主动均衡功能的动力电池组管理电路，作为车载动力电池组电池管理系统的一部分，是对现有充放电均衡方法的一种改进；与现有技术相比较，该方案具备如下有益效果：该均衡电路及均衡过程简单可靠，易于控制；该方案对动力电池组进行均衡时，基本不消耗动力电池组电能；且该方案主动均衡过程快速、高效，能够有效管理电池充放电状态，进而延长电池寿命。

附图说明

图1为本发明具有主动均衡功能的动力电池管理电路的结构示意图。

图2为本发明技术方案对电池单体充电时的等效电路图。

图3为本发明技术方案控制电池单体放电时的等效电路图。

【附图标记说明】

1-电压采集模块；2-电池单体选择电路；3-电压均衡电路；