一种冗余式主动均衡电池组制造技术

本发明专利技术公开了一种冗余式主动均衡电池组，涉及新能源领域，包括依次串联设置的两个以上电池，其特征在于，其中每个电池的正极经第一开关与冗余电池单元正极电连接，负极经第二开关与所述冗余电池单元的负极电连接，并且，该两个以上电池中的第一个电池的一极直接与负载/充电电源的一端电连接，最后一个电池的另一极直接与所述负载/充电电源的另一端电连接，本发明专利技术延长锂电池组的使用寿命，被动均衡BMS加装项目产品后的总价格低于目前主动均衡BMS产品；如果拆除被动均衡模块，或者使用保护板，成本还将进一步降低，满足中、低端车型的成本需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源领域，具体涉及一种冗余式主动均衡电池组。
技术介绍
目前电动汽车市场可大致分为高端的电动大巴、高端电动轿车市场、专用车市场，以及相对中、低端的经济型电动轿车和小微车及低速电动车市场。高端市场由于国家质量标准的要求以及企业自身对品质的追求，为了保证整车容量不发生快速的衰减，严格采用国内一线电芯厂和进口品牌的高价高质电芯，但同时也迫切需要性能更好的BMS产品对品质进一步保证；经济型市场希望采用二线电芯厂的产品来降低成本，却苦于成品的性能达不到国家标准，希望有更强大的均衡产品来解决这一问题;低速电动车市场目前采用铅酸电池，但是国家已经强制其更换锂电池，出于成本压力，低速电动车市场更希望采用一致性放宽的低成本电池，同时也就对高性能的主动均衡产品提出了大量的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种冗余式主动均衡电池组。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为:所提供的一种冗余式主动均衡电池组，包括依次串联设置的两个以上电池，其特征在于，其中每个电池的正极经第一开关与冗余电池单元正极电连接，负极经第二开关与所述冗余电池单元的负极电连接，并且，该两个以上电池中的第一个电池的一极直接与负载/充电电源的一端电连接，最后一个电池的另一极直接与所述负载/充电电源的另一端电连接。优选的，所述电池组中第一个电池的正极分别与其余各电池的正极延伸后通过导线连接到冗余电池单元的正极，该电池组中第一个电池的负极分别与其余各电池的负极聚合后连接到冗余电池的负极，其中各电池的正极与第一开关连接，各电池的负极与第二开关连接，所述各开关连接于各电极的延伸导线上。优选的，所述每一个电池的正极与所述冗余电池单元正极之间或每一个电池负极与所述冗余电池单元负极之间还串联有至少一个限流电路。优选的，所述第一开关和第二开关均采用可控开关，所述可控开关选自光耦继电器。优选的，所述冗余式主动均衡电池组还包括:用来采集电池组中与各电池的工作状态相关数据的监测与检测单元，以及控制单元。优选的，所述控制单元包括用于调整电池组中与任一电池连接的任一开关的工作状态的开关驱动电路，以及与开关驱动电路及监测与检测单元连接的控制模块。优选的，所述冗余式主动均衡电池组还包括通信与存储单元，所述控制模块经通信与存储单元与通信、告警设备连接，所述控制模块包括计算与控制处理单元。采用本专利技术的技术方案，所述冗余式主动均衡电池组充电时，冗余电池选择性的承担某一主回路电池的充电负荷，降低其充电电流，延长其被充满所需要的时间；同样，放电时，冗余电池选择性的承担某一主回路电池的放电负荷，降低其放电电流，延长其被放光所需要的时间，整个均衡系统就是通过对冗余电池的智能调度来“均衡”整个电池组，通过对一致性放宽的锂离子电芯进行管理，使得成组后的电池系统的性能与一致性严苛的电芯所制造出来的电池系统性能相当，通过对成组锂离子电芯进行高能效、大均衡电流的智能管理，解决电动汽车所使用的锂离子电池组由于电芯容量、内阻、电压平台、和自放电率等性能参数的不一致性所造成的电池组有效容量快速衰减的问题，延长锂电池组的使用寿命，被动均衡BMS加装项目产品后的总价格低于目前主动均衡BMS产品；如果拆除被动均衡模块，或者使用保护板，成本还将进一步降低，满足中、低端车型的成本需求。【附图说明】图1为本专利技术所述的一种冗余式主动均衡电池组的结构示意图。 图2是本专利技术所述的一种冗余式主动均衡电池组的连接电路的结构示意图。【具体实施方式】下面详细说明本专利技术的优选实施方式。—种冗余式主动均衡电池组，包括依次串联设置的两个以上电池，其特征在于，其中每个电池的正极经第一开关与冗余电池单元正极电连接，负极经第二开关与所述冗余电池单元的负极电连接，并且，该两个以上电池中的第一个电池的一极直接与负载/充电电源的一端电连接，最后一个电池的另一极直接与所述负载/充电电源的另一端电连接，其中每一个电池的正极与冗余电池单元正极之间或每一个电池负极与冗余电池单元负极之间还串联有至少一个限流电路，所述第一开关和第二开关均采用可控开关，所述可控开关选自光耦继电器，另外，它还包括:用来采集电池组中与各电池的工作状态相关数据的监测与检测单元、控制单元、开关驱动电路、控制模块以及通信与存储单元，所述控制模块经通信与存储单元与通信、告警设备连接，所述控制模块包括计算与控制处理单元，所述通信与存储单元可以实现历史数据的存储和远程的信息上报、告警，远程控制交互等，其功能可以根据实际使用需要取舍，显然的，该控制模块可采用业界惯用的计算机系统、单片机、PLC等设备，电池组连接电路是实现电池组中单电池隔离检测和实时修复的基础，其中所采用得一系列可控开关的通断可由计算与控制处理单元决策和指令，并经由开关驱动电路实现。进一步的，对于该电池组而言，具体使用方式和功能如下: (1)充电均衡: 监测与检测单元实时测量每一个电池的电压和电流，定性或者定量的估算比较各电池哪个更接近充满，将最接近充满的电池旁路出充电回路;随着充电继续进行，最接近充满的电池的标号将会在各个冗余电池之间变化。I)如果该电池为冗余电池:第一和第二开关全部打开；2)如果该电池不为冗余电池:该电池对应的第一和第二开关闭合，其余第一和第二开关打开； (2)放电均衡 监测与检测单元实时测量每一个电池的电压和电流，定性或者定量的估算比较各电池哪个更接近放完，将最接近放完的电池旁路出放电回路;随着放电继续进行，最接近放完的电池的标号将会在各个冗余电池之间变化。I)如果该电池为冗余电池:第一和第二开关全部打开;2)如果该电池不为冗余电池:该电池对应的第一和第二开关闭合，其余第一和第二开关打开;整个均衡系统就是通过对冗余电池的智能调度来“均衡”整个电池组。显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种冗余式主动均衡电池组，包括依次串联设置的两个以上电池，其特征在于，其中每个电池的正极经第一开关与冗余电池单元正极电连接，负极经第二开关与所述冗余电池单元的负极电连接，并且，该两个以上电池中的第一个电池的一极直接与负载/充电电源的一端电连接，最后一个电池的另一极直接与所述负载/充电电源的另一端电连接。2.根据权利要求1所述的一种冗余式主动均衡电池组，其特征在于，该电池组中第一个电池的正极分别与其余各电池的正极延伸后通过导线连接到冗余电池单元的正极，该电池组中第一个电池的负极分别与其余各电池的负极延伸后通过导线连接到冗余电池的负极，其中各电池的正极与第一开关连接，各电池的负极与第二开关连接，所述各开关连接于各电极的延伸导线上。3.根据权利要求1所述的一种冗余式主动均衡电池组，其特征在于，所述每一个电池的正极与所述冗余电池单元正极之间或每一个电池负极与所述冗余电池单元负极之间还串联有至少一个限流电路。4.根据权利要求1所述的一种冗余式主动均衡电池组，其特征在于，所述第一开关和第二开关均采用可控开关，所述可控开关选自光耦继电器。5.根据权利要求1所述的一种冗余式主动均衡电池组，其特征在于，它还包括:用来采集电池组中与各电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冗余式主动均衡电池组，包括依次串联设置的两个以上电池，其特征在于，其中每个电池的正极经第一开关与冗余电池单元正极电连接，负极经第二开关与所述冗余电池单元的负极电连接，并且，该两个以上电池中的第一个电池的一极直接与负载/充电电源的一端电连接，最后一个电池的另一极直接与所述负载/充电电源的另一端电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱华，郭旭，田学林，邱林，华荣恺，姚大庆，夏文娟，王永，
申请(专利权)人：芜湖宏景电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34