[实用新型]电池组动态均衡器

说明书

技术领域

本实用新型属于多芯锂电池组单体容量均衡领域，具体为一种电池组动态均衡器。

背景技术

锂电池较传统电池（如铅酸等）相比其能量密度、能量体积密度和功率密度都有很高的进步，因此逐步被使用到大功率移动设备等领域上。动力型锂电池单体均压一般为3.2-3.4V之间，容量有几安时至数百安时不等，因此要使用到大功率移动设备上就需要串联，甚至并联来满足电压和能量的要求。锂电池因为原料、制造工艺、使用老化等原因，会有容量等参数变得不是那么一致，导致充放电过程中出现，少数单体因过压或者欠压而造成整体电池的有效容量减少，而且长期处于该特征下，电池寿命也急剧下降。由此可见电池单体的不均衡，对整组电池是非常不利的。

实用新型内容

针对现况，本实用新型的目的在于提供了一种电池组动态均衡器。

该电池组动态均衡器电路特征在于：由电池组采样单元、智能管理中心、能量馈送网络及若干动态均衡单元（分高位和低位动态均衡单元，数量可视电池组单体数量而调整）组成，

电池组采样单元与电池组单体电池相连，采集各单体的实时电压、温度等必要信息，具有隔离传输的特点，避免采样侧异常而导致智能管理中心的失效，最大限度保护其安全性，和电池组动态均衡器的可控性和单一故障下的安全性；

智能管理中心由MCU、通信电路、动态均衡单元控制电路、数据采集通道。数据采集通道连接电池组采样单元，将采集到的电池实时信息传送给MCU；动态均衡单元控制电路与动态均衡单元连接，将MCU的控制策略信息准确的分配至各动态均衡单元，而该信息通过光耦合器传递；通信电路与MCU相连，是MCU与外部设备信息交换的数据通道；

能量馈送网络连接在各动态均衡单元之间，是将单体电压较高的电池富裕能量转移至欠能量单体的交互转移通道；

动态均衡单元与电池单体相连，将单体电压较高的电池富裕能量转移至馈送网络；每个单元由一个电感，两个功率开关管，一个驱动芯片，一个续流二极管以及若干无源器件组成。

所述的电池组动态均衡器其特征在于所述的动态均衡单元根据电感电容的储能特性，将电感、功率开关管与电池单体串联，构成动态均衡单元的能量采集前体；一个续流二极管将前体与能量馈送网络连接，构成一个动态均衡单元，且每个动态均衡单元自有一个自驱动电路。

所述的电池组动态均衡器其特征在于，动态均衡单元中的电感一端与电池单体正极相连，功率开关管的正极与电感另一端相连，功率开关管的负极与电池负极相连，续流二极管的正极与功率开关管的正极相连，自驱动电路与功率开关管的控制极相连；最高位的几个动态均衡单元含有一个隔离变压器。

所述的电池组动态均衡器，其特征在于自驱动电路的电源直接从上更高的电池单体上获得，智能控制中心采用光隔离耦合器传送控制信号至动态均衡单元的自驱动电路。

所述的电池组动态均衡器，其特征在于各动态均衡单元之间以及与能量馈送网络间无需添加多余的隔离器件（除高位的若干动态均衡单元所含的一个变压器）。

所述的电池组动态均衡器，其特征在于智能管理中心命令电池采样单元采集电池数据后，隔离传输回智能管理中心。智能管理中心通过对数据分析处理后，经过光隔离耦合器控制各动态均衡单元。

所述的电池组动态均衡器，其特征在于动态均衡单元在接收到智能控制中心的命令后，开始动态均衡。

所述的电池组动态均衡器，其特征在于动态均衡单元采用PWM的控制方式驱动单元内的功率开关管将电压较高的单体电池的富裕能量通过电感的储能升压，通过续流二极管将能量传输通过能量馈送网络传输至高电位的电池单体，高电位的电池能量通过动态均衡单元通过隔离变压器经过能量馈送网络送回至最低的若干节单体，形成能量的循环传递，最终平衡了每个单体的容量。

附图说明

图1电池组动态均衡器总框图；

图2低位动态均衡单元框图；

图3高位动态均衡单元框图；

图4电池采样单元框图；

图5智能管理中心框图。

图中：1-电池采样单元、2-低位动态均衡单元、3-高位动态均衡单元、4-能量馈送网络、5-智能管理中心、6-自驱动电路、7-驱动电源、8-光隔离耦合器、9-均衡执行单元、10-高位均衡执行单元、11-整流电路、12-采样通道、13-采样器、14-数据隔离传输单元、15-MCU、16-均衡控制、17-采样控制、18-通讯接口

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明：