[实用新型]一种48V系统电池组主动均衡系统

说明书

本实用新型公开了一种48V系统电池组主动均衡系统，包括由多个电池单体组成的48V电池模块以及12V电池模块，48V电池模块通过DC/DC模块与12V电池模块连接，还包括电池管理系统、变压器、额外储能模块、开关S2，48V电池模块中的每一个电池单体的两端分别通过均衡开关与变压器的原边两端连接，变压器的副边两端分别连接额外储能模块，额外储能模块通过开关S2与DC/DC模块连接；电池管理系统根据采集到的48V电池模块中单体电池的数据控制电池单体对应的均衡开关的开启闭合，电池管理系统根据额外储能模块的电量数据控制开关S2的开启闭合。本实用新型通过主动均衡的方式来实现电池的均衡，避免被动均衡产生的热量，不存在能量浪费，而且结构简单、实现方便。

技术领域

本实用新型涉及汽车电池均衡领域，特别涉及一种48V系统电池组主动均衡系统。

背景技术

48V系统作为解决汽车尾气排放不达标、提高燃油使用率的有效途径，已经成为诸多车企的开发热点。48V系统中的48V电池包常由十几节锂离子电池串联组成，在锂离子电池制造、装车以及使用过程中的差异性会导致各电池性能之间存在差异性。在串联电池组充放电中，电池性能之间的差异性会导致各电池的充放电程度相差较大，随着充放电次数增多，会进一步加剧电池之间的差异性，最终缩短电池组的使用寿命。电池均衡技术是保持串联锂离子电池组各电池之间一致性、延长电池组寿命的必要手段。

目前电池均衡技术包含被动均衡和主动均衡两大类。被动均衡是将电量较高的电池的能量通过电阻消耗掉，以保持各电池间电量的一致。对于48V系统，由于存在热管理问题，行车过程中一般不进行被动均衡，停车之后的被动均衡所采用的均衡电流也很低，因此被动均衡方案给48V系统带来热管理、能量浪费、实时性差、均衡缓慢等问题，对电池整体寿命提升效果不明显。

主动均衡的思想是通过将电量高的电池的电量转移出来并输送给电量低的电池以维持各电池之间的电量均衡。由于不存在热管理问题，均衡电流可以较大，主动均衡方案可以保证48V系统均衡的实时性、快速性以及高的能量利用率，但是现有技术中主动均衡结构复杂、均衡操作繁琐，不易于实施。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种48V系统电池组主动均衡系统，该结构简单，可以将易于实现，可实现48V系统的均衡。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种48V系统电池组主动均衡系统，包括由多个电池单体组成的48V电池模块以及12V电池模块，所述48V电池模块通过DC/DC模块与12V电池模块连接，该系统还包括电池管理系统、变压器、额外储能模块、开关S2，48V电池模块中的每一个电池单体的两端分别通过均衡开关与变压器的原边两端连接，变压器的副边两端分别连接额外储能模块，所述额外储能模块通过开关S2与DC/DC模块连接；所述电池管理系统根据采集到的48V电池模块中单体电池的数据控制电池单体对应的均衡开关的开启闭合，所述电池管理系统根据额外储能模块的电量数据控制开关S2的开启闭合。

所述额外储能模块包括额外储能单元、开关S1，所述额外储能单元的正极与变压器副边一侧连接，额外储能单元的负极通过开关S1与二极管D的阳极连接，二极管D的阴极与变压器的副边的另一侧连接，所述电池管理系统与开关S1连接。

所述额外储能单元为锂离子电池或超级电容器。

所述电池管理系统包括多个单周期控制器，用于分别控制每一个单体电池对应的两个均衡开关的开启闭合。

所述电池管理系统采集额外储能单元的电压值并根据预设的额外储能单元的电压阈值控制开关S2的开启闭合。