[发明专利]一种电池管理系统的被动均衡电路和方法

说明书

本发明公开一种电池管理系统的被动均衡电路和方法。所述被动均衡电路包括多个串联的电池、与每个电池串联的均衡回路和采集控制电路，其特征在于，还包括：匹配电阻；所述匹配电阻用于在所述采集控制电路进行电压采集时，进行差分阻抗匹配；其中，所述采集控制电路的一端与各所述均衡回路的第一端连接，另一端通过所述匹配电阻与各所述均衡回路的第二端连接，用于控制各所述均衡回路的导通或断开，并进行电压采集，根据采集的电压识别所述均衡回路是否失效。本发明不但可以实现对电池的被动均衡，还能通过采集控制电路判断均衡开关是否失效，在提高电池一致性的同时，及时发现均衡开关失效能避免电池过放造成损坏，保证电池组的安全性。

技术领域

本发明涉及电动汽车的电池管理系统技术领域，尤其涉及一种电池管理系统的被动均衡电路和方法。

背景技术

近年来，越来越多的产品采用锂离子电池做为主要电源，主要是由于锂离子电池具有体积小，能量密度高，无记忆效应，循环寿命高，自放电率低等优点；但同时锂离子电池对充放电要求很高，当过充、过放、过电流及短路等情况发生时，锂离子电池压力与热量大量增加，容易产生火花、燃烧甚至爆炸，因此，锂离子电池无一例外地都加有过充放电保护电路。以目前电池的制造水平和工艺，无法保证电池的一致性。如果将这些电池组装成一个模组，由于电池在使用过程中产生的容量个体差异及自放电率产生的电压差异，会导致模组中各电池的参数大相径庭。针对这一问题就必须要求电池管理系统(BMS)配备均衡功能来保证安全性和稳定性。就现在电动汽车新能源行业发展来看，被动均衡功能被认为是一种有效提高电池一致性的可靠方法。

当前行业内绝大部分BMS采用的传统被动均衡电路如图1所示，每个单体电池B1与一个均衡电阻R1和一个均衡开关K1串联形成均衡回路，闭合均衡开关，可对单体电池进行放电。倘若均衡开关失效(比如均衡开关击穿短路)，将会导致电池处于不可控的持续放电状态。这不仅没有起到保护电池，提高电池一致性的目的，反而会对电池造成更大的损坏，最终导致整个电池模组寿命，容量及安全性能降低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电池管理系统的被动均衡电路和方法，能够对单体电池进行被动均衡，并且便于判断单体电池的均衡开关是否失效。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种电池管理系统的被动均衡电路，包括多个串联的电池、与每个电池串联的均衡回路和采集控制电路，还包括：匹配电阻；

所述匹配电阻用于在所述采集控制电路进行电压采集时，进行差分阻抗匹配；

其中，所述采集控制电路的一端与各所述均衡回路的第一端连接，另一端通过所述匹配电阻与各所述均衡回路的第二端连接，用于控制各所述均衡回路的导通或断开，并进行电压采集，根据采集的电压识别所述均衡回路是否失效。

其中，所述均衡回路包括：

均衡电阻和均衡开关，用于在闭合所述均衡开关后，与每个所述电池串联形成回路，对所述电池进行放电；

所述采集控制电路的两端分别与所述均衡开关的两端相连。

其中，所述均衡电阻的阻值与所述匹配电阻的阻值相等。

其中，所述采集控制电路具体用于：

控制所有所述均衡开关断开后，若检测到任意一个所述均衡开关两端的电压为0V，则确定所述均衡开关失效。

其中，所述采集控制电路具体用于：

在初始正常工作状态，控制所有所述均衡开关断开，检测各所述均衡开关两端的电压，作为第一电压；