[发明专利]电动力汽车电源管理系统

权利要求书

1.一种电动力汽车电源管理系统，用于管理一串联电池组的充电和放电，所述电源管理系统包括充电控制子系统、放电驱动子系统和电池均衡控制子系统，其特征在于：

所述电池均衡控制子系统用以根据串联电池组端电压、各单体电池物理量的采样控制充放电过程，并且为所述充电控制子系统和所述放电驱动子系统提供控制指令；所述电池均衡控制子系统的输入端与串联电池组各单体电池的引出电极一一连接，并且与充电控制子系统的输出控制信号连接；

所述充电控制子系统用以在充电操作时为串联电池组提供充电电源，所述充电控制子系统的输入端与交流工网连接，控制输入端与串联电池组端电压的取样输出、充放电电流的取样输出、电池均衡控制子系统的输出连接；

所述放电驱动子系统用以对串联电池组中达到均衡放电电压值的单个或多个单体电池执行大电流均衡放电，所述放电驱动子系统的选通输入端与电池均衡控制子系统的输出、充电控制子系统的输出信号连接，并以多路输出的方式分别与串联电池组中的各单体电池并联连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池均衡控制子系统包括电阻分压选通单元和微处理器单元，所述电阻分压选通单元以预定的分压比，在各单体电池的正极引出端及电池均衡控制子系统的参考地之间，用电阻分压器进行分压；

所述微处理器单元的A/D端口采样各单体电池电阻分压器上的电压、充放电电流信号、各单体电池的温度、串联电池组端电压、以及充电控制子系统提供的基准源输出；所述微处理器单元的输出信号与充电控制子系统的控制输入端和放电驱动子系统的选通输入端连接。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述放电驱动子系统包括放电选通单元和放电驱动单元，所述放电选通单元的译码输入端与微处理器单元的输出连接，所述放电选通单元的输出端与放电驱动单元顺序连接；所述放电驱动单元包括多路放电驱动电路，放电驱动单元的输出与对应的单体电池一一并联连接；所述放电选通单元用以选通、锁定、或解锁放电驱动单元的一路或多路放电驱动电路。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述充电控制子系统包括工网输入单元、移相谐振全桥变换器单元、以及模式控制单元；所述工网输入单元与工频交流电网连接，用以对交流工网电源实行整流及滤波，输出平直的高压直流电源；该高压直流电源连接所述移相谐振全桥变换器单元；所述移相谐振全桥变换器单元的的控制输入端与模式控制单元及微处理器单元的输出信号连接；所述移相谐振全桥变换器单元输出的充电电源的正极通过防反充二极管与串联电池组中相对电位最高的单体电池的正极引出端连接，充电电源的负极与电池均衡控制子系统的参考地连接，并通过电流取样电阻与串联电池组中相对电位最低的单体电池的负极引出端连接；

所述模式控制单元的控制输入端与微处理单元、串联电池组端电压的分压取样信号、充放电电流取样电阻上的电流取样信号连接，所述模式控制单元的输出控制信号分别与移相谐振全桥变换器单元相应控制信号输入端、微处理器单元的I/O端口、中断口、及A/D采样输入端连接。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括一辅助供电子系统，其包括AC-DC变换单元和DC-DC变换单元；所述AC-DC变换单元的输入端与工网输入单元的直流高压输出连接，所述AC-DC变换单元的第一输出端与DC-DC变换单元的输入连接，第二输出端为15伏稳定直流，15伏稳定直流电源为移相谐振全桥变换器单元提供工作电源；所述DC-DC变换单元的输入端通过防反充二极管与串联电池组的正极连接，所述DC-DC变换单元的输出为电源管理系统提供数字工作电源。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述微处理器单元根据采样的各单体电池电阻分压器上的电压、充放电电流信号、各单体电池的温度、串联电池组端电压依次执行下述充电模式：

充电电流为峰值电流的峰值电流充电模式；以及

充电电流介于一微电流范围，充电电压为恒定的恒压限流充电模式。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述峰值电流充电模式中，若检测到端电压低于一下限的单体电池，且未检测到端电压高于一上限的单体电池，所述微处理器单元暂停峰值电流充电操作，而进行电流值为额定充电电流的1/16的预充电，直到所有单体电池的端电压介于该上限和该下限之间。