一種具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開涉及到一種具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)，并且具體的說明了具有該主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)低壓MOSFET和用于每節(jié)單體電池的附屬驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)多繞組變壓器和用于電池組的一個(gè)微控制器(MCU)。微控制器(MCU)的作用是控制每個(gè)MOSFET的導(dǎo)通和關(guān)斷，檢測(cè)電池電壓并對(duì)每一個(gè)電池組中具有不同電壓的電池單體進(jìn)行均衡。通過模塊化，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)任意數(shù)量的電池單元的均衡。
【專利說明】
一種具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種電池管理系統(tǒng)，尤其涉及一種具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)，主要用于電動(dòng)汽車中的高電壓大功率串聯(lián)電池組的控制管理。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。高電壓大功率串連電池組在電動(dòng)汽車中扮演著重要的角色，鋰離子電池因其儲(chǔ)存能量高和能量密度大成為最佳選擇。然而鋰離子電池也有不足之處，尤其不能過度充電，它在過沖電、過放電和使用不當(dāng)方面的安全性也是人們最關(guān)心的問題。當(dāng)大量的鋰離子電池被串連用于大功率和高能量的應(yīng)用時(shí)，配備一個(gè)帶有均衡功能的電池管理系統(tǒng)是很有必要的。為了使串聯(lián)的電池單元更加健康、安全，可用容量和電池壽命都得到改善，需要電池管理系統(tǒng)對(duì)電池進(jìn)行電壓檢測(cè)和均衡。檢測(cè)和均衡是電池管理系統(tǒng)中的兩個(gè)重要部分。
[0003]在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中像專利US7939965B2和US005659237A，檢測(cè)電路直接與電池單元相連接。對(duì)于一個(gè)串聯(lián)的電池組，在電池末端上的電位可能會(huì)很高，因此檢測(cè)電路要承受很高的電壓。這可能顯著增加電路的成本。美國編號(hào)為US6538414的專利提出了一種方法，檢測(cè)電路通過多繞組變壓器連接到電池單元，從而使檢測(cè)電路和電池單元相隔離。因此可以使用小功率器件。以此同時(shí)，變壓器還是均衡電路的一部分。通過這種方法，總成本可以被降低。然而在US6538414中變壓器繞組的數(shù)量是非常大的，并且每個(gè)MOSFET需要一個(gè)變壓器來驅(qū)動(dòng)。太多的繞組和變壓器增加了電路的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一個(gè)多繞組變壓器使檢測(cè)電路和電池單元相隔離，因此可以使用小功率器件。更重要的是，本公開減少了變壓器繞組的數(shù)量和省去了驅(qū)動(dòng)變壓器，因此減少了大量電路成本。
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)，包括:N節(jié)相互串聯(lián)的單體電池，將這些電池分成M對(duì)電池單元對(duì)，其中N是一個(gè)大于零的偶數(shù)；
[0006]—個(gè)具有M個(gè)繞組的多繞組變壓器，M個(gè)繞組中的每一個(gè)繞組都有一端與電池單元對(duì)的中點(diǎn)相連，M個(gè)繞組分別同M個(gè)電池單元對(duì)的中點(diǎn)相連；
[0007]N個(gè)低壓開關(guān)器件，同N個(gè)電池單元相關(guān)聯(lián)，N個(gè)低壓開關(guān)器件也被分為M對(duì)，每個(gè)開關(guān)對(duì)的中點(diǎn)同M個(gè)變壓器繞組的另一端相連，每一個(gè)開關(guān)都被選擇性的操作；
[0008]其中，驅(qū)動(dòng)電路控制所述低壓開關(guān)器件的通斷，其中驅(qū)動(dòng)電路選擇性的操作所述低壓開關(guān)器件，使能量從N節(jié)電池中的一節(jié)向另外一節(jié)轉(zhuǎn)移；
[0009]在M個(gè)繞組的多繞組變壓器上還包括一個(gè)附加繞組，通過該繞組實(shí)現(xiàn)電池單體電壓的隔咼測(cè)量。
[0010]優(yōu)選的，還包括一個(gè)微控制單元，所述附加繞組上的電壓通過低通濾波器和信號(hào)調(diào)節(jié)電路輸出信號(hào)至所述微控制單元控制的進(jìn)行采樣，所述微控制器基于采樣電壓和電池組電流計(jì)算出電池剩余電量;所述微控制單元發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)并通過驅(qū)動(dòng)電路控制所述低壓開關(guān)器件使能量由剩余電量高的電池向剩余電量低的電池轉(zhuǎn)移。
[0011 ]優(yōu)選的，每一個(gè)低壓開關(guān)器件對(duì)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)耦合二極管。
[0012]優(yōu)選的，所述低壓開關(guān)器件為晶體管。
[0013]優(yōu)選的，對(duì)應(yīng)每一對(duì)的低壓開關(guān)器件，其中第一個(gè)低壓開關(guān)器件為P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，第二個(gè)低壓開關(guān)器件為N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
[0014]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片為TC4428，所述驅(qū)動(dòng)芯片的反向輸出OUTA電連接所述P溝通金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，所述驅(qū)動(dòng)芯片的正向輸出OUTB端電連接所述N溝通金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
[0015]優(yōu)選的，所述微控制單元與所述驅(qū)動(dòng)電路之間設(shè)有隔離電路。
[0016]優(yōu)選的，所述隔離電路為光耦隔離電路；或者所述隔離電路電阻、二極管以及電容。
[0017]優(yōu)選的，所述微控制單元根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路包括兩個(gè)多路復(fù)用器，所述微控制單元輸出PWM信號(hào)和地址信號(hào)至多路復(fù)用器，其中一個(gè)多路復(fù)用器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至奇數(shù)低壓開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路，另一個(gè)多路復(fù)用器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至偶數(shù)低壓開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路。
[0018]一種模塊化電池系統(tǒng)，其中，包括P組電池管理單元，每組電池管理單元為一個(gè)多繞組變壓器組成的具有主動(dòng)均衡功能的電池管理單元組，每組電池管理單元中設(shè)有一個(gè)雙向的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器用于不同組電池管理單元之間的能量交換，所述DC /DC轉(zhuǎn)換器的輸入端被連接到對(duì)應(yīng)組電池管理單元的正負(fù)極，所述DC / DC轉(zhuǎn)換器的輸出端被連接到一個(gè)公共總線上，微控制單元通過公共總線發(fā)送和接收各電池管理單元組的信息，控制所述DC/DC轉(zhuǎn)換器將能量從剩余電量高的電池管理單元組向剩余電量低的電池電池管理單元組轉(zhuǎn)移。
[0019]所提出的系統(tǒng)由一個(gè)低電壓開關(guān)(Ml?M2n)和一個(gè)多繞組變壓器T(T1?Tn ,Tm)組成。低電壓開關(guān)(Ml?Μ2η)用于每個(gè)電池單元(BI?Β2η)，多繞組變壓器Τ(Τ1?Tn, Tm)用于每一個(gè)電池組。兩個(gè)相鄰電池單元共用一個(gè)繞組(Tl?Τη)，繞組Tm被用來檢測(cè)電池電壓。所提出的電路有兩個(gè)工作階段，檢測(cè)階段和均衡階段。在檢測(cè)階段，所有的開關(guān)都按順序?qū)?，在Tm上的感應(yīng)電壓會(huì)被采樣從而檢測(cè)出電池單體電壓。通過電池單體電壓的測(cè)量，以及其他信號(hào)如電池電流和歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，微控制單元(MCU)可計(jì)算出需要進(jìn)行充電或者放電的電池單元，選擇能量傳遞的路徑并在某個(gè)確定時(shí)間開始均衡過程。然后重復(fù)檢測(cè)和均衡階段。由于變壓器T繞組數(shù)量的限制，一個(gè)多繞組變壓器很難滿足電池?cái)?shù)量較多的情況。因此提出了一種模塊化理論，它可以很容易支持任何數(shù)量的電池單元。所提出的系統(tǒng)使用一個(gè)多繞組變壓器使檢測(cè)電路和電池單元相隔離，因此可以使用低壓功率器件，降低器件成本。與已有技術(shù)相比，在電池單元的數(shù)量相同時(shí)，該系統(tǒng)使用較少的變壓器繞組并且省去了驅(qū)動(dòng)變壓器，因此可大幅降低電路成本。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0021]圖1是本實(shí)用新型具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)的實(shí)施例1的原理圖。
[0022]圖2是用于圖1系統(tǒng)檢測(cè)操作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0023]圖3是用于圖1系統(tǒng)均衡操作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0024]圖4是本實(shí)用新型具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)的實(shí)施例2的部分具體電路圖。
[0025]圖5是圖4中驅(qū)動(dòng)電路的替代電路。
[0026]圖6是本實(shí)用新型具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)的實(shí)施例3的部分具體電路圖。
[0027]圖7是本實(shí)用新型一種模塊化電池系統(tǒng)的實(shí)施例的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例1:
[0029]本實(shí)用新型一種具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)，包括:N節(jié)相互串聯(lián)的單體電池，將這些電池分成M對(duì)電池單元對(duì)，其中N是一個(gè)大于零的偶數(shù);一個(gè)具有M個(gè)繞組的多繞組變壓器，M個(gè)繞組中的每一個(gè)繞組都有一端與電池單元對(duì)的中點(diǎn)相連，M個(gè)繞組分別同M個(gè)電池單元對(duì)的中點(diǎn)相連;N個(gè)低壓開關(guān)器件，同N個(gè)電池單元相關(guān)聯(lián)，N個(gè)低壓開關(guān)器件也被分為M對(duì)，每個(gè)開關(guān)對(duì)的中點(diǎn)同M個(gè)變壓器繞組的另一端相連，每一個(gè)開關(guān)都被選擇性的操作;其中，驅(qū)動(dòng)電路控制所述低壓開關(guān)器件的通斷，其中驅(qū)動(dòng)電路選擇性的操作所述低壓開關(guān)器件，使能量從N節(jié)電池中的一節(jié)向另外一節(jié)轉(zhuǎn)移;在M個(gè)繞組的多繞組變壓器上還包括一個(gè)附加繞組，通過該繞組實(shí)現(xiàn)電池單體電壓的隔離測(cè)量。還包括一個(gè)微控制單元，所述附加繞組上的電壓通過低通濾波器和信號(hào)調(diào)節(jié)電路輸出信號(hào)至所述微控制單元控制的進(jìn)行采樣，所述微控制器基于采樣電壓和電池組電流計(jì)算出電池剩余電量;所述微控制單元發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)并通過驅(qū)動(dòng)電路控制所述低壓開關(guān)器件使能量由剩余電量高的電池向剩余電量低的電池轉(zhuǎn)移。
[0030]電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，在本實(shí)施例中，Bl~B2n是串聯(lián)的電池單元，Tl?Tn是一個(gè)多繞組變壓器T的繞組，與電池單元并聯(lián)，Ml~M2n是帶有反并聯(lián)二極管的開關(guān)，Tm是多繞組變壓器的另一個(gè)繞組，用于檢測(cè)電壓。Tm上的電壓通過低通濾波器和信號(hào)調(diào)節(jié)電路進(jìn)行處理。處理過的信號(hào)被微控制單元(MCU)控制的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣。M⑶基于電池電壓和電池組電流計(jì)算出電池剩余電量(S0C)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，MCU會(huì)發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制開關(guān)使能量由剩余電量高的電池向剩余電量低的電池轉(zhuǎn)移。每一個(gè)低壓開關(guān)器件對(duì)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)耦合二極管。具體電路原理如圖，在此不再一一贅述。
[0031]圖2所示為用于檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所有開關(guān)按順序?qū)?。?dāng)開關(guān)閉合時(shí)，相應(yīng)電池上的電壓會(huì)作用于變壓器T的一個(gè)繞組。這個(gè)電壓會(huì)與檢測(cè)繞組Tm親合。MCU只要控制A/D轉(zhuǎn)換器在正確的時(shí)間進(jìn)行采樣，在電池組中所有單體電池的電壓都可以被測(cè)量。
[0032]圖3所示為能量從一節(jié)電池轉(zhuǎn)移給另一節(jié)電池的原理。例如能量要從BI傳遞給B4，首先閉合Ml，能量將從BI流出儲(chǔ)存到變壓器T中。之后斷開Ml閉合M4，儲(chǔ)存在變壓器T中的能量會(huì)流入到B4中。在一個(gè)確定的時(shí)間重復(fù)這個(gè)過程將轉(zhuǎn)移更多的能量。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]本實(shí)施例與上述實(shí)施例的區(qū)別在于，所述低壓開關(guān)器件為晶體管。對(duì)應(yīng)每一對(duì)的低壓開關(guān)器件，其中第一個(gè)低壓開關(guān)器件為P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，第二個(gè)低壓開關(guān)器件為N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。所述驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片為TC4428，所述驅(qū)動(dòng)芯片的反向輸出OUTA電連接所述P溝通金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，所述驅(qū)動(dòng)芯片的正向輸出OUTB端電連接所述N溝通金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
[0035]圖4所示，這個(gè)電路不包括產(chǎn)生61至6211。肌，]\0"僅211-1選擇的是一個(gè)?溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管P-MOS。M2，M4…M2n選擇的是一個(gè)N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管N-M0S。在設(shè)計(jì)中采用TC4428A驅(qū)動(dòng)芯片，反向輸出OUTA時(shí)連接至P-M0S，正相輸出OUTB時(shí)連接到N-M0S。為了保證電路安全來自MCU的控制信號(hào)通過一個(gè)光耦合器進(jìn)行隔離。當(dāng)沒有控制信號(hào)時(shí)，OUTA是高電平OUTB是低電平。這意味著所有的M0SFETS都是關(guān)斷的。當(dāng)在Gl，G2，"mn上有輸入電流時(shí)，相應(yīng)的M0SFETS會(huì)被導(dǎo)通。
[0036]當(dāng)然，圖5是圖4驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)替代電路，用電阻、二極管和電容替代了光耦合器減少了成本。這個(gè)設(shè)計(jì)雖然沒有隔離，但是電容能輕易承受超過1000V的電壓保證了安全性。
[0037]實(shí)施例3:
[0038]本實(shí)施例與上述實(shí)施例的區(qū)別在于，所述微控制單元根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路包括兩個(gè)多路復(fù)用器，所述微控制單元輸出PWM信號(hào)和地址信號(hào)至多路復(fù)用器，其中一個(gè)多路復(fù)用器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至奇數(shù)低壓開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路，另一個(gè)多路復(fù)用器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至偶數(shù)低壓開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路。如圖6是所示，該電路用于產(chǎn)生圖1中的Gl至G2n JCU輸出P麗I和P麗2，也輸出地址指明哪個(gè)開關(guān)應(yīng)該跟隨P麗信號(hào)。PffM信號(hào)和地址信號(hào)被送到兩個(gè)多路復(fù)用器。一個(gè)多路復(fù)用器(MUXl)連接到奇數(shù)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，另一個(gè)多路復(fù)用器(MUX2 )連接到偶數(shù)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。PWMl被連接到MUX2的使能引腳，PWM2被連接到MUXl的使能引腳。以這種方式，可以防止兩個(gè)開關(guān)在同一時(shí)間被導(dǎo)通。
[0039]模塊化電池系統(tǒng)的實(shí)施例:
[0040]一種模塊化電池系統(tǒng)，其中，包括P組電池管理單元，每組電池管理單元為一個(gè)多繞組變壓器組成的具有主動(dòng)均衡功能的電池管理單元組，每組電池管理單元中設(shè)有一個(gè)雙向的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器用于不同組電池管理單元之間的能量交換，所述DC /DC轉(zhuǎn)換器的輸入端被連接到對(duì)應(yīng)組電池管理單元的正負(fù)極，所述DC / DC轉(zhuǎn)換器的輸出端被連接到一個(gè)公共總線上，微控制單元通過公共總線發(fā)送和接收各電池管理單元組的信息，控制所述DC/DC轉(zhuǎn)換器將能量從剩余電量高的電池管理單元組向剩余電量低的電池電池管理單元組轉(zhuǎn)移。
[0041 ]如圖7所示為模塊化方法的原理圖。電池單元被分成組，每組的構(gòu)造都是相同的。在每個(gè)組中都加入了一個(gè)雙向的DC/DC轉(zhuǎn)換器。該DC/DC轉(zhuǎn)換器用于組與組之間交換能量。DC / DC轉(zhuǎn)換器的輸入端被連接到電池組+/-極，輸出端被連接到一個(gè)公共總線上，通過該總線所有電池組都能交換能量。MCU通過CAN總線發(fā)送和接收電池信息，控f|jijDC/DC轉(zhuǎn)換器將能量從剩余電量高的電池組向剩余電量低的電池組轉(zhuǎn)移。
[0042] 所提出的系統(tǒng)由一個(gè)低電壓開關(guān)(Ml?M2n)和一個(gè)多繞組變壓器T(T1?Tn ,Tm)組成。低電壓開關(guān)(Ml?Μ2η)用于每個(gè)電池單元(BI?Β2η)，多繞組變壓器Τ(Τ1?Tn, Tm)用于每一個(gè)電池組。兩個(gè)相鄰電池單元共用一個(gè)繞組(Tl?Τη)，繞組Tm被用來檢測(cè)電池電壓。所提出的電路有兩個(gè)工作階段，檢測(cè)階段和均衡階段。在檢測(cè)階段，所有的開關(guān)都按順序?qū)?，在Tm上的感應(yīng)電壓會(huì)被采樣從而檢測(cè)出電池單體電壓。通過電池單體電壓的測(cè)量，以及其他信號(hào)如電池電流和歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，微控制單元(MCU)可計(jì)算出需要進(jìn)行充電或者放電的電池單元，選擇能量傳遞的路徑并在某個(gè)確定時(shí)間開始均衡過程。然后重復(fù)檢測(cè)和均衡階段。由于變壓器T繞組數(shù)量的限制，一個(gè)多繞組變壓器很難滿足電池?cái)?shù)量較多的情況。因此提出了一種模塊化理論，它可以很容易支持任何數(shù)量的電池單元。所提出的系統(tǒng)使用一個(gè)多繞組變壓器使檢測(cè)電路和電池單元相隔離，因此可以使用低壓功率器件，降低器件成本。與已有技術(shù)相比，在電池單元的數(shù)量相同時(shí)，該系統(tǒng)使用較少的變壓器繞組并且省去了驅(qū)動(dòng)變壓器，因此可大幅降低電路成本。
[0043]前面所提供的描述只是為了達(dá)到說明和描述的目的，它并不旨在窮盡和限制本公開。單個(gè)因素或者某個(gè)具體特征通常并不會(huì)限制具體的實(shí)施方案，即使沒有特別的表現(xiàn)，但是在適用的地方是可以應(yīng)用的，并且可以在選擇的實(shí)施方案中使用。同樣也可以在許多方面對(duì)其進(jìn)行變化。這樣的變化不應(yīng)該被視作與本公開相背離，所有這樣的修改都是為了使它包含在本公開的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有主動(dòng)均衡功能的電池管理系統(tǒng)，包括: N節(jié)相互串聯(lián)的單體電池，將這些電池分成M對(duì)電池單元對(duì)，其中N是一個(gè)大于零的偶數(shù)； 一個(gè)具有M個(gè)繞組的多繞組變壓器，M個(gè)繞組中的每一個(gè)繞組都有一端與電池單元對(duì)的中點(diǎn)相連，M個(gè)繞組分別同M個(gè)電池單元對(duì)的中點(diǎn)相連； N個(gè)低壓開關(guān)器件，同N個(gè)電池單元相關(guān)聯(lián)，N個(gè)低壓開關(guān)器件也被分為M對(duì)，每個(gè)開關(guān)對(duì)的中點(diǎn)同M個(gè)變壓器繞組的另一端相連，每一個(gè)開關(guān)都被選擇性的操作； 其特征在于，驅(qū)動(dòng)電路控制所述低壓開關(guān)器件的通斷，其中驅(qū)動(dòng)電路選擇性的操作所述低壓開關(guān)器件，使能量從N節(jié)電池中的一節(jié)向另外一節(jié)轉(zhuǎn)移； 在M個(gè)繞組的多繞組變壓器上還包括一個(gè)附加繞組，通過該繞組實(shí)現(xiàn)電池單體電壓的隔咼測(cè)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)微控制單元，所述附加繞組上的電壓通過低通濾波器和信號(hào)調(diào)節(jié)電路輸出信號(hào)至所述微控制單元控制的進(jìn)行采樣，所述微控制器基于采樣電壓和電池組電流計(jì)算出電池剩余電量;所述微控制單元發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)并通過驅(qū)動(dòng)電路控制所述低壓開關(guān)器件使能量由剩余電量高的電池向剩余電量低的電池轉(zhuǎn)移。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)低壓開關(guān)器件對(duì)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)耦合二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓開關(guān)器件為晶體管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)應(yīng)每一對(duì)的低壓開關(guān)器件，其中第一個(gè)低壓開關(guān)器件為P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，第二個(gè)低壓開關(guān)器件為N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片為TC4428，所述驅(qū)動(dòng)芯片的反向輸出OUTA電連接所述P溝通金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，所述驅(qū)動(dòng)芯片的正向輸出OUTB端電連接所述N溝通金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制單元與所述驅(qū)動(dòng)電路之間設(shè)有隔離電路。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離電路為光耦隔離電路;或者所述隔離電路電阻、二極管以及電容。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有主動(dòng)均衡的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制單元根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路包括兩個(gè)多路復(fù)用器，所述微控制單元輸出PWM信號(hào)和地址信號(hào)至多路復(fù)用器，其中一個(gè)多路復(fù)用器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至奇數(shù)低壓開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路，另一個(gè)多路復(fù)用器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至偶數(shù)低壓開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路。10.一種模塊化電池系統(tǒng)，其特征在于，包括P組電池管理單元，每組電池管理單元為一個(gè)多繞組變壓器組成的具有主動(dòng)均衡功能的電池管理單元組，每組電池管理單元中設(shè)有一個(gè)雙向的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器用于不同組電池管理單元之間的能量交換，所述DC / DC轉(zhuǎn)換器的輸入端被連接到對(duì)應(yīng)組電池管理單元的正負(fù)極，所述DC / DC轉(zhuǎn)換器的輸出端被連接到一個(gè)公共總線上，微控制單元通過公共總線發(fā)送和接收各電池管理單元組的信息，控制所述DC/DC轉(zhuǎn)換器將能量從剩余電量高的電池管理單元組向剩余電量低的電池電池管理單元組轉(zhuǎn)移。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK205544439SQ201620214514
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】董釗志, 黃福良, 張行峰, 徐悅婷
【申請(qǐng)人】南京金龍新能源汽車研究院有限公司