[实用新型]基于共享电阻的锂离子电池组均衡装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电池均衡管理技术领域，具体涉及一种基于共享电阻的电池组均衡装置。

背景技术

随着电动汽车的发展，电池作为电动汽车的能源，得到了前所未有的发展。在各类动力电池中，锂离子动力电池能量密度高、循环寿命长等优点逐渐取代了其他的动力电池，成为电动汽车用动力电池。

由于电动汽车用锂离子电池组多采用多节电池单体串并联组成，因此需要保证多个电池单体之间的一致性。如果电池单体之间出现了差异而没有进行及时的均衡处理，则这种差异将会随着电池组的日常使用过程而进一步加大，并且有可能造成电池组容量衰减或影响电池的使用寿命。

最常见的均衡方法是在每个电池单体两端并联一个旁路电阻，并通过一个开关来控制电阻的通断，从而借助电阻来消耗电压较高的部分单体电池的能量，从而维持整个电池组的整体均衡性。但是这种方案需要配备与电池单体数目相当的放电电阻，增加了电池组的体积和装配的复杂度。同时，由于电阻的阻值基本是固定的，在放电初期和末期采用同一个电流放电，不利于兼顾提高电池的均衡速率和防止电池过放电。

发明内容

本实用新型的目的是：为解决均衡系统复杂问题，提出一种基于共享电阻的锂离子电池组均衡装置；

本实用新型的技术方案是：基于共享电阻的锂离子电池组均衡装置，它包括：共享电阻、均衡控制电路以及电压采集和控制单元；

电池组中的每一块单体电池配备有一个均衡控制电路；

均衡控制电路包括：两个开关管；第一个开关管连接单体电池的正极以及共享电阻的一端，并通过电阻与电压采集和控制单元的均衡控制口连接；第二个开关管连接单体电池的负极以及共享电阻的另一端，并通过电阻与电压采集和控制单元的均衡控制口连接；

电压采集和控制单元通过其电压测量口采集单体电池的电压状态，并判断是否需要均衡，若需要均衡则由其均衡控制口向相应的均衡控制电路的两个开关管发出信号，两个开关管同时导通，第一个开关管将单体电池的正极和共享电阻的一端连通，另一个开关管将单体电池的负极和共享电阻的另一端连通，单体电池通过共享电阻进行放电。

有益效果是：本实用新型使用一个共享电阻对所有单体电池分别进行均衡，减少了均衡电阻的数量，从而有效的减少了均衡装置所占的空间和复杂度。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的一种具体的实现结构示意图；

图3为PTC电阻时间-电流(温度)特性曲线。

其中，1-共享电阻、2-单体电池、3-均衡控制电路、4-电压采集和控制单元。

具体实施方式

参见附图1，基于共享电阻的锂离子电池组均衡装置，它包括：共享电阻1、均衡控制电路3以及电压采集和控制单元4；

电池组中的每一块单体电池2配备有一个均衡控制电路3；

均衡控制电路3包括：两个开关管；第一个开关管连接单体电池2的正极以及共享电阻1的一端，并通过电阻与电压采集和控制单元4的均衡控制口连接；第二个开关管连接单体电池2的负极以及共享电阻1的另一端，并通过电阻与电压采集和控制单元4的均衡控制口连接；

电压采集和控制单元4通过其电压测量口采集单体电池2的电压状态，并判断是否需要均衡，若需要均衡则由其均衡控制口向相应的均衡控制电路3的两个开关管发出信号，两个开关管同时导通，第一个开关管将单体电池2的正极和共享电阻1的一端连通，另一个开关管将单体电池2的负极和共享电阻1的另一端连通，单体电池2通过共享电阻1进行放电。

均衡策略具体为：先判断当前有无单体电池2正在进行均衡，如果有，则判断该单体电池2电压是否低于所有电池单体电压的平均值：若否则继续均衡，若是则停止均衡。如果当前没有单体电池2正在进行均衡，则将测得的单体电压最高值和单体电压平均值做比较，如果超出了设定范围，则对该单体电池2进行均衡；如果没有超出设定范围，则继续对电池电压进行监测；