动力电池双向均衡系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种动力电池双向均衡系统，包括由N个单体电池串联构成的电池组，还包括低压电池、控制电路、均衡变压器、由N个双模电路构成的双模电路组、控制开关和微控制器；所述均衡变压器包括一个原线圈和N个副线圈，原线圈通过控制开关与低压电池相连，控制开关由微控制器进行控制；所述双模电路包括第一电阻、第二电阻、第一MOSFET、第二MOSFET、电感、电池组中的一节单体电池和均衡变压器的一个副线圈；所述第一电阻和第二电阻分别与所述第二MOSFET和第一MOSFET串联后并联，再与双模电路中的副线圈、电感和单体电池串联相接。本实用新型专利技术实现了电池组的电量均衡，提高了电池组整体性能和单体电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种动力电池双向均衡系统，包括由N个单体电池串联构成的电池组，还包括低压电池、控制电路、均衡变压器、由N个双模电路构成的双模电路组、控制开关和微控制器；所述均衡变压器包括一个原线圈和N个副线圈，原线圈通过控制开关与低压电池相连，控制开关由微控制器进行控制；所述双模电路包括第一电阻、第二电阻、第一MOSFET、第二MOSFET、电感、电池组中的一节单体电池和均衡变压器的一个副线圈；所述第一电阻和第二电阻分别与所述第二MOSFET和第一MOSFET串联后并联，再与双模电路中的副线圈、电感和单体电池串联相接。本技术实现了电池组的电量均衡，提高了电池组整体性能和单体电池寿命。【专利说明】动力电池双向均衡系统
本技术涉及汽车电池均衡
，特别涉及一种适用于电动汽车的动力电池双向均衡系统。
技术介绍
随着传统能源的匮乏问题日趋显著，新能源的应用也越来越受到人们的重视和欢迎，新能源电动汽车是新能源汽车的主要发展方向，在汽车动力电池的应用中，我们通常将单体电池串联成组使用以满足大功率、大容量的需要。在串联电路中，通过每个单体电池的电流和时间是相同的，即每个单体电池的放电是相同的，由于单体电池个体的差异和在产品使用过程中电池参数的变化导致了单体电池存在不一致性，而单体电池性能的不一致性会直接影响整个电池组的性能，并造成单体电池寿命缩短的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述，本技术有必要提供一种能有效提高电池组整体性能和单体电池寿命的动力电池双向均衡系统。 一种动力电池双向均衡系统，包括由N个单体电池串联构成的电池组，还包括低压电池、控制电路、均衡变压器、由N个双模电路构成的双模电路组、控制开关和微控制器； 所述均衡变压器包括一个原线圈和N个副线圈，所述原线圈通过控制开关与所述低压电池相连，所述副线圈通过控制开关分别与所述电池组中的一节单体电池相串联，所述控制开关由所述微控制器进行控制； 所述双模电路包括第一电阻、第二电阻、第一 MOSFET、第二 MOSFET、一个电感、所述电池组中的一节单体电池和所述均衡变压器的一个副线圈；所述第一电阻和所述第二电阻分别与所述第二 MOSFET和所述第一 MOSFET串联，所述串联后的第一电阻和第二 MOSFET及所述第二电阻和第一 MOSFET相并联后与所述双模电路中的副线圈、电感和单体电池串联相接。 进一步地，所述微控制器内设置有电量监测装置。 进一步地，所述控制开关为电子开关或者机械开关。 相较于现有技术，本技术的动力电池双向均衡系统，通过在系统中设置双模电路、均衡变压器、控制电路和低压电池，使单体电池的电量依次通过双模电路、均衡变压器和控制电路存储到低压电池中完成单体电池的放电以及使低压电池中存储的电量依次通过控制电路、均衡变压器和双模电路输送到单体电池中完成单体电池的充电，实现了电池组的电量均衡,提高了电池组整体的性能和单体电池的寿命。 【专利附图】【附图说明】 上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，描述中的附图仅仅是对应于本技术的一些具体实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，在需要的时候还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术提供的动力电池双向均衡系统的电路结构图； 图2为本技术提供的微控制器的电路连接图； 图3为本技术提供的动力电池双向均衡系统在单体电池放电时的电路工作示意图； 图4为本技术提供的动力电池双向均衡系统在单体电池充电时的电路工作示意图。 【具体实施方式】 为了详细阐述本技术为达成预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本技术的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。 如图1所示为本技术实施例提供的动力电池双向均衡系统的电路结构图，如图2所示为本技术实施例提供的微控制器的电路连接图，图1中的A和图2中的A为连接点，图2中的微控制器MCU通过连接点A对应连接到图1电路中的连接点A，构成整个动力电池双向均衡系统。 如图1所示的动力电池双向均衡系统，包括由单体电池B1-B6串联构成的电池组，还包括低压电池4、控制电路5、均衡变压器1、由分别对应于单体电池B1-B6的相同结构的双模电路构成的双模电路组3和微控制器MCU ； 均衡变压器I包括一个原线圈T13和分别对应于单体电池B1-B6的副线圈T1-T6，原线圈T13通过控制开关K7、K8与低压电池相连，副线圈T1-T6通过控制开关K1-K6分别与电池组中的单体电池B1-B6相串联，所述控制开关K1-K8由微控制器MCU进行控制； 双模电路组3包括第一电阻Rl、R3、Rll,第二电阻R2、R4、R6…R12,第一MOSFET Ql、Q3、Q5...Qll，第二 MOSFET Q2、Q4、Q6…Q12，电感 L1、L2、L3...L6，单体电池 B1、B2、B3…B6和均衡变压器的副线圈T1、T2、T3…T6 ； 双模电路2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一 MOSFET Q1、第二 MOSFET Q2、电感L1、电池组中的单体电池BI和均衡变压器I的副线圈Tl ;第一电阻Rl和第二电阻R2分别与第二 MOSFET Q2和第一 MOSFET Ql串联，串联后的第一电阻Rl和第二 MOSFET Q2及第二电阻R2和第一 MOSFET Ql相并联后与双模电路中的副线圈Tl、电感LI和单体电池BI串联相接。 如图2所示的微控制器MCU，其内部设置有电量监测装置，电量监测装置内设置有电量阈值，当单体电池的电量大于设定的最大电量值时，微控制器MCU控制单体电池的控制开关接通，电量依次通过双模电路、均衡变压器I和控制电路5存储到低压电池4中完成单体电池的放电；当单体电池的电量小于设定的最小电量值时，微控制器MCU控制单体电池的控制开关接通，低压电池4中存储的电量依次通过控制电路5、均衡变压器I和双模电路输送到单体电池中完成单体电池的充电。 如图3所示为本技术实施例提供的动力电池双向均衡系统在单体电池BI放电时的电路工作示意图，当单体电池BI放电时，微控制器MCU通过输出信号使能控制控制开关Kl接通，此时，第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、电感L1、副线圈Tl会形成自激振荡模式进行工作，单体电池BI的能量通过双模电路2转移到均衡变压器I的副线圈Tl上，微控制器MCU输出信号使能控制控制开关K7、K8断开，此时，单体电池BI的能量将通过均衡变压器I的副线圈Tl传递到均衡变压器I的原线圈Τ13上，均衡变压器I的原线圈Τ13上的能量再通过二极管D7、D8进行整流后输出到控制电路5中，微控制器MCU通过连接点A控制控制电路5进行能量管理，最后，经过控制电路5的能量存储到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池双向均衡系统，包括由N个单体电池串联构成的电池组，其特征在于：还包括低压电池、控制电路、均衡变压器、由N个双模电路构成的双模电路组、控制开关和微控制器；  所述均衡变压器包括一个原线圈和N个副线圈，所述原线圈通过控制开关与所述低压电池相连，所述副线圈通过控制开关分别与所述电池组中的一节单体电池相串联，所述控制开关由所述微控制器进行控制；所述双模电路包括第一电阻、第二电阻、第一MOSFET、第二MOSFET、一个电感、所述电池组中的一节单体电池和所述均衡变压器的一个副线圈；所述第一电阻和所述第二电阻分别与所述第二MOSFET和所述第一MOSFET串联，所述串联后的第一电阻和第二MOSFET及所述第二电阻和第一MOSFET相并联后与所述双模电路中的副线圈、电感和单体电池串联相接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳柱，姜朋乔，
申请(专利权)人：深圳中德世纪新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44