[实用新型]一种动力电池组充放电均衡控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车动力电池组充放电均衡控制系统，属于锂离子电池充放电均衡技术领域。

背景技术

在能源和环保的巨大压力下，世界各国都将发展新能源汽车作为未来汽车发展的方向。其中动力电池作为电动汽车的核心部件被公认为是制约新能源汽车产业化的最大瓶颈，主要原因之一是电池在成组使用时单体的不一致性，从而导致电池组综合性能下降和电池组被超限使用，严重影响了电池组的安全和使用寿命。所以解决电池组在使用中的不一致问题，对电池组进行均衡管理和控制，就显得尤为重要。

一个好的电池组均衡控制系统应该可以充分发挥每节电池的性能，延长电池组使用寿命。均衡分为能量耗散型均衡和能量非耗散型均衡。能量耗散型以电阻均衡法为代表，其优点是结构简单，电路可靠性高，缺点是能量损耗大、效率低，温升大，不适合大电流均衡，并且对过放电不能有所作为。非能量耗散型以电容法、电感均衡法和双向可逆DC/DC为代表。电容法均衡容量大，但均衡电流不可控，可靠性较低，控制电路复杂，器件使用量大；电感均衡控制电路简单，均衡速度快，但均衡精度较差；双向DC/DC均衡效率高、均衡容量大，但需要较多的开关器件和外加电源，成本较高。综上所述，现有均衡技术都存在各种各样的不足，设计一种电路相对简单、并且均衡效果好的均衡方法对BMS的发展及动力电池的产业化有很大的促进作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种动力电池组的充放电均衡控制系统，以解决电池组在使用过程中任意单体的过充和过放问题，延长整个电池组的使用寿命。同时本实用新型还可以解决一个电池包中电池组与电池组之间的均衡问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的动力电池组充放电均衡控制系统包括信号采集调理单元、储能器和执行机构。所述储能器根据驰返式变压器原理设计，多个副线圈共用一个源线圈，副线圈同名端与单体电池正极相连，副线圈异名端通过MOS开关管与单体电池负极相连；源线圈异名端与电池组正极相连，同名端通过MOS开关管与电池组负极相连。所述信号调理部分三极管基极与源线圈异名端相连，发射极与限流电阻相连，限流电阻另一端与二极管正极相连，二极管负极与源线圈同名端相连，集电极与降压电阻相连，降压电阻与低通滤波器并联，低通滤波器由电阻和电容串联组成，所产生电压信号输入微处理器。所述执行机构由MOS开关管构成。所述电池单体的个数为N，则MOS开关管的个数为N+1。

进一步的，本实用新型的电池包由多组单体个数相同的电池组组成。假设电池组数量为M，每组电池单体数量为N，则整个系统拥有M个储能器、M个信号调理单元。每个储能器拥有一个源线圈、N个副线圈以及一个高压输出线圈。其中源线圈异名端通过MOS开关管与电池组正极相连，同名端通过MOS开关管与电池组负极相连；副线圈同名端与单体电池正极相连，副线圈异名端通过MOS开关管与单体电池负极相连；高压输出线圈的同名端和电池包的负极相连，异名端与二极管正极相连，二极管负极与电池包正极相连。所述信号调理部分三极管基极与源线圈异名端相连，发射极与限流电阻相连，限流电阻另一端与二极管正极相连，二极管负极与源线圈同名端相连，集电极通过降压电阻与电池包负极相连，降压电阻与低通滤波器并联，低通滤波器由电阻和电容串联组成，所产生电压信号输入微处理器。所述执行机构由MOS开关管构成。

进一步的，所述电池组数量为M，每组电池单体数量为N，则共需MOS开关管的个数为M(N+2)。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于采用了上述技术方案，可以实现电池组内以及电池组之间的均衡，有效解决电池包中任意单体的过充和过放问题，并且均衡速度快，损耗低，大大提高了均衡的效果；无损耗均衡使得电池单元的工作环境温升小；并且结构简单，可扩展性好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1是本实用新型实施例一的电路原理图；

图2是实施例一电池过充电均衡的电压电流信号图；

图3是实施例一电池过放电均衡的电压电流信号图；

图4是本实用新型实施例二的电路原理图。

具体实施方式

实施例一：