动力电池组的均衡供电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种动力电池组的均衡供电系统，包括供电母线、控制单元组和电池管理单元，所述控制单元组和所述电池管理单元通过所述供电母线连接供电电源，所述电池管理单元包括均衡模块，所述均衡模块用于对所述动力电池组中的单体电池进行充放电均衡；所述控制单元组在通电时所述均衡模块关闭，所述控制单元组在断电时所述均衡模块启动。本实用新型专利技术能提高电压数据采集的准确性，从而提升SOC的计算精度，提高均衡效果，安全可靠，并降低成本。并降低成本。并降低成本。

【技术实现步骤摘要】
动力电池组的均衡供电系统


[0001]本技术涉及供电
，尤其涉及动力电池组的均衡供电系统。

技术介绍

[0002]动力电池组由多节单体电池组成，而由于生产环境、工艺参数、原材料等的不同，生产出来的每个单体电池之间存在性能差异，并且由于使用环境的差别，这种性能差异会随着时间延长而扩大。为了动力电池组的安全和使用寿命，每节单体电池的电压和SOC(电池中剩余电荷的可用状态，英文：State ofCharge)必须限制在合理范围内，所以当有单体电池的容量过高或过低的时候，动力电池组会停止运行，以便对该单体电池进行保护，而容量还在在正常范围内的其他单体电池则不能完全发挥性能。
[0003]为了发挥各单体电池的性能，现有技术是给动力电池组配置主动均衡模块，对容量高的单体电池进行均衡放电，容量低的电池进行均衡充电，从而调整动力电池组的一致性。如图1所示，BMU(电池管理单元,英文：Battery ManagementUnit)包括主动均衡模块和用于采集数据的AFE模拟前端芯片，BMU采集动力电池组中各单体电池的电压数据，计算各单体电池SOC的相对大小关系，控制均衡模块的工作状态(充电、放电和关闭),从而对电池进行充放电均衡。在控制开关K接通电源Vs后，BMU和控制单元组(其他需从电源Vs处供电的电气设备的电子控制单元)共同通电工作，同时主动均衡模块对动力电池组进行均衡充放电工作，将SOC偏高电池的能量转移到电源Vs内储存，低容量电池从电源Vs 处获得能量。
[0004]现有的技术方案中，BMU与控制单元组同步通电工作，同步断电关闭。如图 2所示，控制单元组通电工作时，主动均衡模块开启，动力电池处于充放电状态，动力电池组要对汽车控制器供电则会在主回路上有电流I流过，其中VB1、VBn 为实际电池电压，Vb1、Vbn为数据采集模块AFE看到的电压，R1、Rn为各单体电池的等效串联电阻,其中Vbn＝VBn+I*Rn。等效串联电阻Rn和主回路电流I产生的电压Vbn影响了单体电池的表观电压，即BMU的采样电压Vs，使得采集的电压数据不准确，SOC计算有误差，导致主动均衡模块对电池的充放电均衡失误，影响均衡效果。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术的目的是提供一种动力电池组的均衡供电系统，以便在开展均衡工作时，提高采集电压数据的准确性。
[0006]为实现上述目的，本技术提供一种动力电池组的均衡供电系统，包括供电母线、控制单元组和电池管理单元，所述控制单元组和所述电池管理单元通过所述供电母线连接供电电源，所述电池管理单元包括均衡模块，所述均衡模块用于对所述动力电池组中的单体电池进行充放电均衡；所述控制单元组在通电时所述均衡模块关闭，所述控制单元组在断电时所述均衡模块启动。
[0007]优选的，所述供电母线包括母线第一段和母线第二段，所述母线第一段的一端用于连接所述供电电源，另一端连接所述母线第二段；所述控制单元组与所述母线第一段连
接，所述电池管理单元与所述母线第二段连接；所述电池管理单元包括主控制单元，所述主控制单元分别连接所述母线第一段和所述均衡模块，所述主控制单元通过检测所述母线第一段的电压信号，来控制所述均衡模块启动或关闭。
[0008]优选的，还包括单向导通装置，所述单向导通装置的输入端连接所述母线第一段，所述单向导通装置的输出端连接所述母线第二段。
[0009]优选的，还包括控制开关，所述母线第一段通过所述控制开关连接所述供电电源，所述控制开关的闭合时，所述母线第一段上电，所述控制开关断开时，所述母线第一段断电。
[0010]优选的，所述电池管理单元包括数据采集模块，所述数据采集模块分别连接所述主控制单元和所述动力电池组，并采集所述动力电池组中单体电池的数据，反馈至所述主控制单元；所述主控制单元基于所述单体电池的数据，控制所述均衡模块对所述单体电池进行均衡充电或均衡放电。
[0011]优选的，所述均衡模块包括双向均衡电路，所述双向均衡电路与所述母线第二段连接，用于将所述单体电池的电量输送到所述母线第二段上，或将所述母线第二段的电量提供至所述单体电池。
[0012]优选的，所述均衡模块的均衡放电输出功率大于均衡充电输入功率，且进行均衡放电的所述单体电池与进行均衡充电的所述单体电池一一匹配。
[0013]优选的，所述均衡模块的均衡充电输出电压，大于所述单体电池的上限电压且小于或等于所述单体电池的保护电压；
[0014]所述均衡模块的均衡放电输出电压，大于所述供电电源的电压且小于所述电池管理单元的输入保护电压。
[0015]优选的，所述电池管理单元的供电输入端连接有滤波电容，所述滤波电容与所述母线第二段连接，所述滤波电容在所述母线第二段通电时储存电量，所述滤波电容在所述母线第二段断电时向所述电池管理单元供电，使所述电池管理单元保持工作状态。
[0016]优选的，所述电池管理单元包括开关电源电路，所述开关电源电路一端连接所述母线第二段，另一端连接所述控制单元，将所述母线第二段的电压转变为所述控制单元需要的电压。
[0017]与现有技术相比，本技术之技术方案具有以下优点：通过均衡模块和控制单元组分时工作，实现均衡模块工作时，动力电池组主回路上不会有电流通过，从而不会影响单体电池的采样电压，解决了电压数据采集不准确的问题；采用单向导通装置，可以在均衡放电输出电压大于供电电源电压时，阻断均衡模块对供电电源的充电，避免对供电电源寿命的影响；另外在控制单元组停止时开展均衡管理工作，增加了均衡时间，降低了均衡功率需求，降低均衡模块成本。本技术能提高电压数据采集的准确性，从而提升SOC的计算精度，提高均衡效果，安全可靠，并降低成本。
附图说明
[0018]图1是现有技术的均衡供电系统示意图；
[0019]图2是现有技术的均衡供电系统电压采集时的示意图；
[0020]图3是本技术动力电池组的均衡供电系统实施例的示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本技术的优选实施例进行详细描述，但本技术并不仅仅限于这些实施例。本技术涵盖任何在本技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
[0022]为了使公众对本技术有彻底的了解，在以下本技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本技术。
[0023]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0024]请参考图3，是本技术动力电池组的均衡供电系统实施例的示意图，均衡供电系统包括控制单元组5、供电母线、电池管理单元BMU和具有多节单体电池的动力电池组2，其中，控制单元组5包括了其他需要从供电电源1取电的各种电气设备的电子控制单元，供电母线是低压电路，一端连接供电电源1，控制单元组5和电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组的均衡供电系统，包括供电母线、控制单元组和电池管理单元，所述控制单元组和所述电池管理单元通过所述供电母线连接供电电源，其特征在于：所述电池管理单元包括均衡模块，所述均衡模块用于对所述动力电池组中的单体电池进行充放电均衡；所述控制单元组在通电时所述均衡模块关闭，所述控制单元组在断电时所述均衡模块启动。2.根据权利要求1所述的动力电池组的均衡供电系统，其特征在于：所述供电母线包括母线第一段和母线第二段，所述母线第一段的一端用于连接所述供电电源，另一端连接所述母线第二段；所述控制单元组与所述母线第一段连接，所述电池管理单元与所述母线第二段连接；所述电池管理单元包括主控制单元，所述主控制单元分别连接所述母线第一段和所述均衡模块，所述主控制单元通过检测所述母线第一段的电压信号，来控制所述均衡模块启动或关闭。3.根据权利要求2所述的动力电池组的均衡供电系统，其特征在于：还包括单向导通装置，所述单向导通装置的输入端连接所述母线第一段，所述单向导通装置的输出端连接所述母线第二段。4.根据权利要求3所述的动力电池组的均衡供电系统，其特征在于：还包括控制开关，所述母线第一段通过所述控制开关连接所述供电电源，所述控制开关的闭合时，所述母线第一段上电，所述控制开关断开时，所述母线第一段断电。5.根据权利要求4所述的动力电池组的均衡供电系统，其特征在于：所述电池管理单元包括数据采集模块，所述数据采集模块分别连接所述主控制单元和所述动力电池组，并采集所述动力电池组中单体电池的数据，反馈至所述主控制单元；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚淡基，周逊伟，
申请(专利权)人：杭州协能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：