[实用新型]电池均衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电池均衡装置。

背景技术

今年来，动力锂电池组在电动汽车、大型后备电源等场景中的应用越来越广泛。通常，动力锂电池组一般由多节单体电池进行串、并联而组成。由于电池组包含多个单体电池，因此，就需要保证单体电池之间的一致性，如果单体电池之间出现差异而又不能够及时进行均衡处理，则这种差异会在电池组的日常使用过程中会进一步加大，最终导致整个电池组的容量严重衰减。

电池组均衡的过程通常是借助外部电路对电池组内单体电池的一致性差异进行动态调整，达到维护单体电池间均衡性的目的。最常见的均衡方法是在单体电池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能量，维持电池组的整体均衡性。

由于这种均衡方案需要采用与锂电池组中单体电池数相当的电阻，会增加电池组的体积和装配复杂度，由于并联电阻的阻值不便于调节，因此存在均衡电流不可调节的缺点，导致对不同剩余电量的单体电池只能采用一个固定的电流进行均衡，而单体电池之间的差异性却并不是一定的，而且是可以随着使用而不断变化的，因此，即使采用了上述利用均衡电阻的技术方案，也不能够达到均衡减小电池之间差异性的目的。

针对相关技术中无法有效消除电池组内单体电池之间差异性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中无法有效消除电池组内单体电池之间差异性的问题，本实用新型提出一种电池均衡装置，能够智能判断需要进行均衡的电池单元并进行均衡，从而有效减少电池单元之间的差异性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的实施例，提供了一种电池均衡装置，用于利用均衡电阻对电池组中的多个电池单元进行均衡，其特征在于，所述电池均衡装置包括控制器、电阻切换电路、和均衡电阻，其中，所述电阻切换电路用于在所述控制器的控制下将所述均衡电阻与所述控制器指定的电池单元并联；所述控制器用于采集所述多个电池单元中每个电池单元的电压值，根据采集的电压值确定所述每个电池单元的剩余电量，并在确定一个电池单元满足切换条件的情况下，控制所述电阻切换电路将所述均衡电阻与该电池单元并联，其中，所述切换条件为：该电池单元的剩余电量比所述多个电池单元的平均剩余电量高出预定值的情况下。

具体地，所述电阻切换电路可包括多个切换单元，每个切换单元对应于一个电池单元设置，且每个切换单元用于在所述控制器的控制下将所述均衡电阻与相应的电池单元并联；并且，所述控制器包括多个信号输出端，所述多个信号输出端与所述多个切换单元一一对应连接，在所述控制器确定出满足所述切换条件的电池单元后，将控制信号通过与该电池单元对应的信号输出端发送至相应的切换单元，以便所述切换单元将所述均衡电阻与确定的所述电池单元并联。

并且，所述每个切换单元进一步包含光耦合器和金属氧化物半导体晶体管，所述均衡电阻连接在均衡母线上；其中，所述金属氧化物半导体晶体管的栅极与所述光耦合器的输出端连接，所述金属氧化物半导体晶体管的漏极与该切换单元所对应的电池单元的负极连接，所述金属氧化物半导体晶体管的源极与所述均衡母线连接；所述光耦合器的输入端用于接收来自所述控制器的控制信号，并在接收到控制信号后将产生的电信号输出至所述金属氧化物半导体晶体管，使所述金属氧化物半导体晶体管导通，将所述均衡电阻与该切换单元所对应的电池单元并联。

其中，上述控制信号为脉冲宽度调制信号。

并且，所述控制器可以进一步用于利用所述脉冲宽度调制信号将流经每个电池单元的电流调节至预定电流值范围内。

借助于上述技术方案，由控制器进行电压采集来确定电池单元之间的差异以及需要均衡的电池单元，并由电阻切换电路将电阻并联至需要均衡的电池单元，从而能够智能地进行电池单元之间的均衡，有效减小电池单元之间存在的差异性，并且能够节省设备的体积和成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的电池均衡装置中主控电路的具体结构实例的框图；

图2是根据本实用新型的电池均衡装置中主控电路内部的部分结构框图；

图3是根据本实用新型的电池均衡装置中电阻切换电路的具体结构实例的框图。

具体实施方式