用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路技术方案

本发明专利技术实施方式提供一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路，属于电池管理技术领域。该菊花链通讯系统包括：第一可控开关的一端与第一电池单元的正极连接；第一互感器的第一端与第一可控开关的另一端连接，第一互感器的第二端与第一电池单元的负极连接，第一互感器的第三端与第二电池单元的负极连接，第一互感器的第四端与第二电池单元的正极连接；第二可控开关的一端与第二电池单元的正极连接；第二互感器的第一端与第一电池单元的负极连接，第二互感器的第二端与第一电池单元的正极连接，第二互感器的第三端通过第二可控开关与第二电池单元的正极连接，第二互感器的第四端与第二电池单元的负极连接。

Chrysanthemum Chain Communication System and Active Equalization Circuit for Active Equalization Circuit

【技术实现步骤摘要】
用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路
本专利技术涉及电池管理
，具体地涉及一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路。
技术介绍
大容量锂电池组在新能源汽车、大容量储能系统中的应用越来越广泛。锂电池组在实际使用过程中必须有电池管理系统对其进行监控和保护。电池管理系统在检测电池组的单体电压、温度及电流的同时，还执行对电池组的状态估算、对外通信以及故障诊断与保护等的操作。由于锂电池在生产制造时以及使用环境的差异，随着使用时间的增长，锂电池单体之间的不一致性会增大，从而影响电池有效容量的发挥。因此，在电池组使用的过程中，需要采用均衡电路对锂电池进行均衡以改善锂电池的容量差异。电池管理系统的主从机通讯系统中，主从机的通讯策略是通讯系统的核心技术，在当前的电池管理系统中，主要由以下两种通讯策略方式：隔离串口通讯方式，包括隔离SPI、I2C总线、隔离CAN总线等；菊花链通讯方式，其包括了基于SPI的菊花链方式、基于串口的菊花链方式等。当前电池的均衡方案主要由被动均衡和主动均衡两种方式，其中，主动均衡可以解决组内电池不均衡和组间电池不均衡的问题，一般解决组间电池不均衡采用的双向隔离DC/DC设计。上述通讯策略和主动均衡技术在现有电池管理系统中是独立的两部分电路和功能，不存在交叉，这就提高了电池管理系统的设计成本。但是，如果将两者简单地组合在一起，主动均衡的部分就会产生对通讯线路的干扰。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的是提供一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路，该菊花链通讯系统及主动均衡电路可以同时实现电池单元之间的通讯和主动均衡的功能。为了实现上述目的，本专利技术实施方式提供一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统，所述主动均衡电路用于均衡第一电池单元和第二电池单元，所述菊花链通讯系统可以包括：第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述第一电池单元的正极连接；第一互感器，所述第一互感器的第一端与所述第一可控开关的另一端连接，所述第一互感器的第二端与所述第一电池单元的负极连接，所述第一互感器的第三端与所述第二电池单元的负极连接，所述第一互感器的第四端与所述第二电池单元的正极连接；第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述第二电池单元的正极连接；第二互感器，所述第二互感器的第一端与所述第一电池单元的负极连接，所述第二互感器的第二端与所述第一电池单元的正极连接，所述第二互感器的第三端通过所述第二可控开关与所述第二电池单元的正极连接，所述第二互感器的第四端与所述第二电池单元的负极连接；控制器，与所述第一可控开关和所述第二可控开关的控制端连接，用于：接收所述主动均衡电路的均衡状态以及所述第一电池单元与第二电池单元之间的通讯状态；在所述主动均衡电路的主动均衡机制开启且所述第一电池单元与所述第二电池单元通讯的情况下，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入第一驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字1，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入第二驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字0，从而使得所述第一电池单元与所述第二电池单元建立通讯，向所述第一可控开关或所述第二可控开关输入所述第一驱动信号以使得所述第一电池单元向所述第二电池单元充电或所述第二电池单元向所述第一电池单元充电，其中，所述第一驱动信号的频率高于所述第二驱动信号。可选地，所述控制器进一步用于：在所述主动均衡机制不开启、所述第一电池单元与所述第二电池单元通讯的情况下，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入所述第一驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字1，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入第二驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字0，从而使得所述第一电池单元与所述第二电池单元建立通讯。可选地，所述控制器进一步用于：在所述主动均衡机制开启、所述第一电池单元与所述第二电池单元之间未通讯的情况下，向所述第一可控开关或所述第二可控开关输入所述第一驱动信号以使得所述第一电池单元向所述第二电池单元充电或所述第二电池单元向所述第一电池单元充电。可选地，所述菊花链通讯系统进一步包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一互感器的第四端连接，所述第一二极管的负极与所述第二电池单元的正极连接。可选地，所述菊花链通讯系统进一步包括第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二互感器的第二端连接，所述第二二极管的负极与所述第一电池单元的正极连接。可选地，所述控制器进一步用于：调节所述第一驱动信号的占空比以调节所述第一电池单元与所述第二电池单元之间的充电电流。另一方面，本专利技术实施方式还提供一种主动均衡电路，所述主动均衡电路包括如上述任一所述的菊花链通讯系统。通过上述技术方案，本专利技术实施方式提供的用于主动均衡电路的菊花链通讯系统及主动均衡电路通过以第一波形信号作为二进制数字1和充电电流、以第二波形信号作为二进制数字0的方式同时实现了第一电池单元和第二电池单元之间的通讯的功能，减少了电池管理系统线路的设计成本。本专利技术实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施方式，但并不构成对本专利技术实施方式的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一个实施方式的主动均衡电路的电路图；图2是根据本专利技术的一个实施方式的第一波形信号和第二波形信号的波形图；以及图3是根据本专利技术的一个实施方式的第一驱动信号和第二驱动信号的波形图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施方式，并不用于限制本专利技术实施方式。在本专利技术实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。另外，若本专利技术实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提供一种菊花链通讯策略，该菊花链通讯策略可以用于主动均衡电路。如图1所示，该主动均衡电路可以包括第一电池单元BT1和第二电池单元BT2。该菊花链通讯策略可以包括：在主动均衡机制开启、第一电池单元BT1与第二电池单元BT2通讯的情况下，第一电池单元BT1以第一波形信号f1作为二进制数字1、第二波形信号f2作为二进制数字0与第二电池单元BT2建立通讯。在该主动均衡机制中，在第一电池单元BT1的电压大于第二电池单元BT2的情况下，该菊花链通讯策略可以包括第一电池单元BT1以第一波形信号f1向第二电池单元BT2充电；在第二电池单元BT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统，所述主动均衡电路用于均衡第一电池单元和第二电池单元，其特征在于，所述菊花链通讯系统包括：第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述第一电池单元的正极连接；第一互感器，所述第一互感器的第一端与所述第一可控开关的另一端连接，所述第一互感器的第二端与所述第一电池单元的负极连接，所述第一互感器的第三端与所述第二电池单元的负极连接，所述第一互感器的第四端与所述第二电池单元的正极连接；第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述第二电池单元的正极连接；第二互感器，所述第二互感器的第一端与所述第一电池单元的负极连接，所述第二互感器的第二端与所述第一电池单元的正极连接，所述第二互感器的第三端通过所述第二可控开关与所述第二电池单元的正极连接，所述第二互感器的第四端与所述第二电池单元的负极连接；控制器，与所述第一可控开关和所述第二可控开关的控制端连接，用于：接收所述主动均衡电路的均衡状态以及所述第一电池单元与第二电池单元之间的通讯状态；在所述主动均衡电路的主动均衡机制开启且所述第一电池单元与所述第二电池单元通讯的情况下，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入第一驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字1，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入第二驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字0，从而使得所述第一电池单元与所述第二电池单元建立通讯，向所述第一可控开关或所述第二可控开关输入所述第一驱动信号以使得所述第一电池单元向所述第二电池单元充电或所述第二电池单元向所述第一电池单元充电，其中，所述第一驱动信号的频率高于所述第二驱动信号。...

【技术特征摘要】
1.一种用于主动均衡电路的菊花链通讯系统，所述主动均衡电路用于均衡第一电池单元和第二电池单元，其特征在于，所述菊花链通讯系统包括：第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述第一电池单元的正极连接；第一互感器，所述第一互感器的第一端与所述第一可控开关的另一端连接，所述第一互感器的第二端与所述第一电池单元的负极连接，所述第一互感器的第三端与所述第二电池单元的负极连接，所述第一互感器的第四端与所述第二电池单元的正极连接；第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述第二电池单元的正极连接；第二互感器，所述第二互感器的第一端与所述第一电池单元的负极连接，所述第二互感器的第二端与所述第一电池单元的正极连接，所述第二互感器的第三端通过所述第二可控开关与所述第二电池单元的正极连接，所述第二互感器的第四端与所述第二电池单元的负极连接；控制器，与所述第一可控开关和所述第二可控开关的控制端连接，用于：接收所述主动均衡电路的均衡状态以及所述第一电池单元与第二电池单元之间的通讯状态；在所述主动均衡电路的主动均衡机制开启且所述第一电池单元与所述第二电池单元通讯的情况下，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入第一驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字1，向所述第一可控开关和/或所述第二可控开关输入第二驱动信号以使得所述第一电池单元和/或所述第二电池单元发出二进制数字0，从而使得所述第一电池单元与所述第二电池单元建立通讯，向所述第一可控开关或所述第二可控开关输入所述第一驱动信号以使得所述第一电池单元向所述第二电池单元充电或所述第二电池单元向所述第一电池单元充电，其中，所述第一驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，曾国建，吉祥，杨彦辉，颛孙明明，余铿，
申请(专利权)人：安徽锐能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34