[实用新型]电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统。

背景技术

电动汽车的研发成功是解决能源危机和环境污染的最佳方案之一，然而，传统动力电池存在电池组寿命短、充放电速度慢、甚至在剧烈碰撞下可能引起爆炸等问题。因此新型锂离子电池——磷酸铁锂电池应运而生，但是，磷酸铁锂电池串联使用中的不均衡现象大大的限制了其发展，解决电池组中各电池单体的不均衡问题，对电池组能量实现均衡控制，避免电池组进行恶性循环，以此提升电池组整体使用寿命，是电动汽车推广应用的首要任务。

发明内容

本实用新型是为了解决现有电动汽车的磷酸铁锂电池串联使用中易出现不均衡现象，电池组能量难以实现均衡控制，影响电池组整体使用寿命等问题而提出一种结构设计简单、合理，能有效实现电池充电过程的能量均衡、电压监控与电池管理以及保护等功能，均衡效率高的电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

上述的电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，包括供电电池组；所述供电电池组为由若干单体电池箱通过电缆线串接而成的磷酸铁锂电池组；所述供电电池组连接有充放电口；所述控制系统还包括电池电压温度监测单元、电流监测单元、动态均衡单元、主机单元、上位机和串口液晶模块；所述动态均衡单元包括并联于所述供电电池组两端的双向功率开关及与所述双向功率开关连接的功率器件驱动模块；所述供电电池组和充放电口之间还连接有接触保护器；所述接触保护器还与所述主机单元连接；所述主机单元通过多路分配器连接所述功率器件驱动模块，同时还分别通过RS232接口连接所述上位机和串口液晶模块。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述电池电压温度监测单元连接于所述供电电池组和主机单元之间，其包括电压监测模块、电压采集模块和温度传感器；所述电压监测模块的信号输入端分别通过所述温度传感器和电压采集模块与所述供电电池组电连接；所述电压监测模块的通信输出端通过CAN总线连接所述主机单元。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述电压采集模块由电压采集电路组成，其包括电压采集芯片U5以及与所述电压采集芯片U5连接的数字隔离芯片U4；所述电压采集芯片U5通过电压采集端口连接所述供电电池组，同时连接有多个工作模式选择端；所述电压采集芯片U5的电压采集端口通过电容接地，且与所述供电电池组的单个电池之间串接有电阻。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述电流监测单元连接于所述供电电池组和主机单元之间，其包括电流监测模块和电流采集模块；所述电流监测模块的信号输入端通过所述电流采集模块连接所述供电电池组，信号输出端通过高速同步串行口与所述主机单元连接。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述电流采集模块由电流采集电路组成，所述电流采集电路包括电流传感器SEN1、电压跟随器U2以及电流采集芯片U1；所述电压跟随器U2与所述电流采集芯片U1连接，同时还与所述电流传感器SEN1的输出端连接；所述电流传感器SEN1采用闭环霍尔式电流传感器，其输出端与地之间串联有电阻R22。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述动态均衡单元由动态均衡电路组成，所述动态均衡电路由储能电感L、功率MOS管Q和续流二极管D连接组成；所述功率MOS管Q为N沟道功率MOS管Q，其漏极D和源极S分别通过所述储能电感L连接至所述供电电池组的单个电池的正负两极；所述续流二极管D的阳极端连接至功率MOS管Q的源极S，阴极端连接至功率MOS管Q的漏极D。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述CAN总线上设有多个CAN接口；所述电压监测模块的信号输出端与所述CAN接口双向通信连接；所述主机单元也与所述CAN接口双向通信连接。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述温度传感器采用可串联工作且具有单总线工作模式的温度传感器。

所述电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统，其中：所述上位机接受由所述主机单元通过RS232接口传来的信息并进行显示。

有益效果：