一种动力电池自动均衡系统、方法及电动车技术方案

本发明专利技术公开了一种动力电池自动均衡系统、方法及电动车，包括充/放电端口、多组逻辑单体电池、开关器件组件、正极均衡总线、负极均衡总线、控制器，多组逻辑单体电池按串联的方式连接成队列，开关器组件连接于队列内，控制器与开关件组件连接，控制开关器组件上电或断电，开关器组件上电时各逻辑单体电池与充/放电端口形成串联连接，开关器组件断电时，各逻辑单体电池的正极、负极分别与正极均衡总线、负极均衡总线并联连接，消除因动力电池系统内部各串逻辑单体的电压不一致导致充、放电窗口变窄，纯电动汽车续航里程不足的问题，且取消BMS主动或被动均衡功能，降低BMS设计开发门槛、生产成本和均衡控制逻辑设计难度。

A power battery automatic equalization system, method and electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池自动均衡系统、方法及电动车
本专利技术涉及动力电池
，具体的涉及一种动力电池自动均衡系统、方法及电动车。
技术介绍
动力电池系统作为纯动力的能量存储单元主要起到存储电量的作用，动力电池系统存储的电量越多则续航里程越远。动力电池系统可储存的电量不仅与电池系统本身的荷电能力有关系，跟电池系统内部各电池模块的一致性也有关系。在同一套电池系统中若由于电池芯本身自放电率不一致或使用环境温度的不一致会导致电池系统在长期使用后出现各电池模块电压不一致的情况。随着使用时间的延长电池系统内部各电池模块间压差将会越来越大。由于动力电池系统内部各串逻辑单体的电压不一致，导致出现充、放电窗口变窄，纯电动汽车续航里程不足等问题，且由于BMS均衡电流较小(目前行业内带主动均衡功能的BMS的均衡电流一般在2A左右，带被动均衡功能的BMS的均衡电流在0.1A左右)，电池系统内部各逻辑单体出现压差时很难在短时间内完成均衡工作，且均衡控制策略必须随着电池系统电化学特性的不同做对应调整(如磷酸铁锂动力电池放电电压曲线较为平稳，三元动力电池及钛酸锂动力电池放电曲线比较陡)，导致BMS均衡控制策略设计难度较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术问题，提供一种动力电池自动均衡系统、方法及电动车。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种动力电池自动均衡系统、方法及电动车，包括充/放电端口、多组逻辑单体电池、开关器件组件、正极均衡总线、负极均衡总线、控制器，所述多组逻辑单体电池按串联的方式连接成队列，开关器组件连接于队列内，控制器与开关件组件连接，控制开关器组件上电或断电，开关器组件上电时各逻辑单体电池与充/放电端口形成串联连接，开关器组件断电时，各逻辑单体电池的正极、负极分别与正极均衡总线、负极均衡总线并联连接。进一步的，所述逻辑单体电池包括一支单体电芯或由多支单体电芯并联构成的电池模组。进一步的，所述开关器件组包括若干继电器，所述继电器包括常开触点、常闭触点、固定触点。进一步的，所述继电器还包括线圈、弹簧、衔铁，所述继电器上电时，所述线圈有电流通过，所述衔铁可克服所述弹簧返回的拉力，使所述常开触点与固定触点吸合，所述继电器断电时，所述线圈无电流通过，所述衔铁被弹簧的反作用力带动下返回原来的位置，使所述常闭触点与固定触点吸合。进一步的，所述继电器为光耦继电器。进一步的，所述一个逻辑单体电池与两个继电器连接，包括单数继电器和偶数继电器。进一步的，所述单数继电器的固定触点与逻辑单体的正极连接，常闭触点与正极均衡总线连接，常开触点与偶数继电器的常开触点或充/放电端口相连。进一步的，所述偶数继电器的固定触点与逻辑单体的负极连接，常闭触点与负极均衡总线连接，常开触点与单数继电器的常开触点或充/放电端口相连。一种电动车，包括上述的动力电池自动均衡系统。一种动力电池自动均衡方法，其特征在于，方法如下：控制器获得上电信号时，控制开关器组件上电，动力电池自动均衡系统内的各逻辑单体电池与充/放电端口形成串联连接，正常向纯电动汽车各高压用电器输出能量；控制器获得断电信号时，控制开关器组件断电，各逻辑单体电池的正极、负极分别与正极均衡总线、负极均衡总线并联连接，此时逻辑单体电池中电压高的给电压低的逻辑单体电池进行充电，实现各单体电池电压一致。进一步的，所述动力电池启动和/或充电时控制器获得上电信号。进一步的，所述动力电池断电时控制器获得断电信号。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种动力电池自动均衡系统、方法及电动车，包括充/放电端口、多组逻辑单体电池、开关器件组件、正极均衡总线、负极均衡总线、控制器，多组逻辑单体电池按串联的方式连接成队列，开关器组件连接于队列内，控制器与开关件组件连接，控制开关器组件上电或断电，开关器组件上电时各逻辑单体电池与充/放电端口形成串联连接，开关器组件断电时，各逻辑单体电池的正极、负极分别与正极均衡总线、负极均衡总线并联连接，本专利技术的动力电池自动均衡系统可消除因动力电池系统内部各串逻辑单体的电压不一致导致的充、放电窗口变窄，纯电动汽车续航里程不足的问题，并且取消BMS主动或被动均衡功能，降低了BMS设计开发门槛、生产成本和均衡控制逻辑设计难度。附图说明图1为本专利技术动力电池自动均衡系统电路图；图2为本专利技术光耦继电器示意图；图3为本专利技术逻辑单体电池示意图；图4为本专利技术动力电池自动均衡系统逻辑框图。具体实施方式以下将结合本专利技术实施例中的附图对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。参照图1至图3所示,一种动力电池自动均衡系统，包括充/放电端口1、多组逻辑单体电池2、开关器件组件、负极均衡总线4、正极均衡总线5、控制器，所述多组逻辑单体电池2按串联的方式连接成队列，开关器组件连接于队列内，所述控制器与开关件组件连接，控制开关器组件上电或断电，所述开关器组件上电时各逻辑单体电池2与充/放电端口1形成串联连接，所述开关器组件断电时，各逻辑单体电池2的正极、负极分别与负极均衡总线4、正极均衡总线5并联连接，所述逻辑单体电池2包括一支单体电芯或由多支单体电芯并联构成的电池模组，所述开关器件组包括若干继电器3，所述继电器3包括常开触点31、常闭触点32、固定触点33，所述继电器3还包括线圈34、弹簧35、衔铁36，所述继电器3上电时，所述线圈34有电流通过，所述衔铁36可克服所述弹簧35返回的拉力，使所述常开触点31与固定触点33吸合，所述继电器3断电时，所述线圈34无电流通过，所述衔铁36被弹簧35的反作用力带动下返回原来的位置，使所述常闭触点32与固定触点33吸合，所述继电器3为光耦继电器，所述一个逻辑单体电池2与两个继电器3连接，包括单数继电器Z和偶数继电器F，所述单数继电器Z的固定触点31与逻辑单体电池2的正极连接，常闭触点32与正极均衡总线5连接，常开触点31与偶数继电器F的常开触点31或充/放电端口1相连，所述偶数继电器F的固定触点与逻辑单体电池2的负极连接，常闭触点32与负极均衡总线4连接，常开触点31与单数继电器Z的常开触点31或充/放电端口1相连。一种电动车，包括上述的动力电池自动均衡系统。参照图1和图4所示，一种动力电池自动均衡方法，方法如下：S1：控制器获得上电信号时，控制开关器组件上电，动力电池自动均衡系统内的各逻辑单体电池2与充/放电端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池自动均衡系统，其特征在于：包括充/放电端口、多组逻辑单体电池、开关器件组件、正极均衡总线、负极均衡总线、控制器，所述多组逻辑单体电池按串联的方式连接成队列，开关器组件连接于队列内，所述控制器与开关件组件连接，控制开关器组件上电或断电，所述开关器组件上电时各逻辑单体电池与充/放电端口形成串联连接，所述开关器组件断电时，各逻辑单体电池的正极、负极分别与正极均衡总线、负极均衡总线并联连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力电池自动均衡系统，其特征在于：包括充/放电端口、多组逻辑单体电池、开关器件组件、正极均衡总线、负极均衡总线、控制器，所述多组逻辑单体电池按串联的方式连接成队列，开关器组件连接于队列内，所述控制器与开关件组件连接，控制开关器组件上电或断电，所述开关器组件上电时各逻辑单体电池与充/放电端口形成串联连接，所述开关器组件断电时，各逻辑单体电池的正极、负极分别与正极均衡总线、负极均衡总线并联连接。


2.根据权利要求1所述的动力电池自动均衡系统，其特征在于：所述逻辑单体电池包括一支单体电芯或由多支单体电芯并联构成的电池模组。


3.根据权利要求1所述的动力电池自动均衡系统，其特征在于：所述开关器件组包括若干继电器，所述继电器包括常开触点、常闭触点、固定触点。


4.根据权利要求3所述的动力电池自动均衡系统，其特征在于：所述继电器还包括线圈、弹簧、衔铁，所述继电器上电时，所述线圈有电流通过，所述衔铁可克服所述弹簧返回的拉力，使所述常开触点与固定触点吸合，所述继电器断电时，所述线圈无电流通过，所述衔铁被弹簧的反作用力带动下返回原来的位置，使所述常闭触点与固定触点吸合。


5.根据权利要求3所述的动力电池自动均衡系统，其特征在于：所述继电器为光耦继电器。


6.根据权利要求3所述的动力电池电动均衡系统，其特征在于：所述一个逻辑单体电池与...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，高宁泽，
申请(专利权)人：银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44