專利名稱：動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，屬于動力電池組技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前純電動車的動力電池組是由多塊電池串聯(lián)而成，由于電池單體的工藝分散性使得性能差異較大，整個電池組的壽命取決于其中單個低壽命電池。這種動力電池系統(tǒng)方案主要存在以下缺點1、電池組壽命遠低于單體電池循環(huán)壽命。2、電池組一般采用整體串聯(lián)充電，充電和放電控制檢測整體或電池單體電壓，單體過充和過放時僅發(fā)出報警信號，系統(tǒng)無法進行有效的電量均衡，不能發(fā)揮電池和電池組的最大效能。3、目前電池組所配置的電量均衡系統(tǒng)為小電流(小于5安)放電式(能耗)結(jié)構(gòu)，這種均衡器不能適應(yīng)100安時以上純電動車的動力電池組電量均衡需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、有效的進行大電流電量均衡、電池組壽命長、能夠適用于100安時以上純電動車的動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)。 其技術(shù)方案為一種動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，包括電池組管理器和多個電量均衡器，其特征在于每個電量均衡器的均衡充電電流在10安以上，每個電量均衡器的輸出端均對應(yīng)并聯(lián)在電池組中串聯(lián)的電池單體的兩端，電池組管理器的輸出端接每個電量均衡器的控制端。所述的動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，電量均衡器采用隔離式DC-DC 可控均衡充電式模塊，包括高頻整流二極管、隔離高頻變壓器、PWM控制器、光控開關(guān)和恒流限壓控制單元，其中進線電源經(jīng)光控開關(guān)接PWM控制器的輸入端，PWM控制器的輸出端接隔離高頻變壓器的初級線圈，隔離高頻變壓器的次級線圈經(jīng)高頻整流二極管接電池單體的兩端，PWM控制器的控制端經(jīng)恒流限壓控制單元接高頻整流二極管的輸出端，光控開關(guān)的控制端接電池組管理器的輸出端。其工作原理為動力電池組充電時，先用充電機整體串聯(lián)充電，當(dāng)電池組管理器檢測到其中一個電池單體達到設(shè)定電壓時，停止充電機對電池組的串聯(lián)充電，然后電池組管理器選控啟動與每個電池單體并聯(lián)連接的電量均衡器，對其它欠電壓的電池單體進行并聯(lián)充電，最后達到每個電池單體均充滿，并聯(lián)充電電能取自于電池組總電壓的電能。動力電池組放電工作過程中，若其中一個或多個電池單體達到過放電壓時，電池組管理器也選控啟動與每個電池單體并聯(lián)連接的電量均衡器，對過放的電池單體進行并聯(lián)充電，充電電能取自于電池組總電壓的電能，當(dāng)模塊或系統(tǒng)總電壓小于設(shè)定值時，系統(tǒng)放電停止工作。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于1、電量均衡器的電流一般選用10安以上，采用電能移動式充電均衡而不是電阻
3能耗放電式均衡，提高均衡速度和效率。2、充電時由于串聯(lián)充電與并聯(lián)充電相結(jié)合，既能保證每個電池單體都能充滿，又不會降低充電效率；放電時能及時為過放電池單體補充電量，當(dāng)電池組整體電壓下降至設(shè)定值后報警欠電。3、整個電池組的壽命取決于其中單個低壽命電池，由于電池單體每次均能充滿又不能過放，電池組壽命也隨之提高。
圖1是實施例的接線圖；圖2是本發(fā)明實施例中電量均衡器的工作原理圖。圖中1、電池組管理器2、電量均衡器3、電池單體4、高頻整流二極管5、隔離高頻變壓器6、PWM控制器7、光控開關(guān)8、恒流限壓控制單元
具體實施例方式在圖1-2所示的實施例中包括電池組管理器1和多個電量均衡器2，每個電量均衡器2采用隔離式DC-DC可控均衡充電式模塊，均衡充電電流在10安以上，包括高頻整流二極管4、隔離高頻變壓器5、PWM控制器6、光控開關(guān)7和恒流限壓控制單元8，其中進線電源經(jīng)光控開關(guān)接PWM控制器6的輸入端，PWM控制器6的輸出端接隔離高頻變壓器5的初級線圈，隔離高頻變壓器5的次級線圈經(jīng)高頻整流二極管4接電池單體3的兩端，PWM控制器6的控制端經(jīng)恒流限壓控制單元8接高頻整流二極管4的輸出端，光控開關(guān)7的控制端接電池組管理器1的輸出端。
權(quán)利要求
1.一種動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，包括電池組管理器(1)和多個電量均衡器O)，其特征在于每個電量均衡器( 的均衡充電電流在10安以上，每個電量均衡器O)的輸出端均對應(yīng)并聯(lián)在電池組中串聯(lián)的電池單體(3)的兩端，電池組管理器(1)的輸出端接每個電量均衡器O)的控制端。
2.如權(quán)利要求1所述的動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，其特征在于電量均衡器( 采用隔離式DC-DC可控均衡充電式模塊，包括高頻整流二極管G)、隔離高頻變壓器(5)、PWM控制器(6)、光控開關(guān)(7)和恒流限壓控制單元(8)，其中進線電源經(jīng)光控開關(guān)接PWM控制器(6)的輸入端，PWM控制器(6)的輸出端接隔離高頻變壓器(5)的初級線圈，隔離高頻變壓器(5)的次級線圈經(jīng)高頻整流二極管(4)接電池單體(3)的兩端，PWM控制器(6)的控制端經(jīng)恒流限壓控制單元⑶接高頻整流二極管⑷的輸出端，光控開關(guān)(7) 的控制端接電池組管理器⑴的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種動力電池組電壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，包括電池組管理器和多個電量均衡器，其特征在于每個電量均衡器的均衡充電電流在10安以上，每個電量均衡器的輸出端均對應(yīng)并聯(lián)在電池組中串聯(lián)的電池單體的兩端，電池組管理器的輸出端接每個電量均衡器的控制端。本發(fā)明采用電能移動式充電均衡而不是電阻能耗放電式均衡，提高均衡速度和效率；充電時由于串聯(lián)充電與并聯(lián)充電相結(jié)合，既能保證每個電池單體都能充滿，不會降低充電效率，放電時能及時為過放電池單體補充電量，當(dāng)電池組整體電壓下降至設(shè)定值后報警欠電；由于電池單體每次均能充滿又不能過放，電池組壽命也隨之提高。
文檔編號H02J7/00GK102290839SQ201110231798
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月14日
發(fā)明者任傳波, 袁禮劍, 鄒黎, 高松 申請人:山東理工大學(xué)