System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种锂电池组集中式主动均衡充电系统技术方案_技高网

一种锂电池组集中式主动均衡充电系统技术方案

技术编号:43241775 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-05 17:26
本发明专利技术涉及电池控制技术领域,具体涉及一种锂电池组集中式主动均衡充电系统,包括:包括多个依次串联的锂电池模块和对应于所述锂电池模块的双向开关;测量模块分别测量所述锂电池模块的电池电压;所述控制模块获取所述电池电压;控制模块控制所述双向开关接通以对电量最低的所述锂电池模块进行主动均衡。针对现有技术中的主动均衡回路在继电器切换过程中,由于控制延时问题可能造成反接的问题,对每组锂电池模块分别配置了双向开关,在直流电源进行主动均衡的过程中,通过分别断开、闭合双向开关来实现对每个电池回路的控制。由于在开闭过程中仅针对一组回路进行调节,因此不会导致继电器反接的问题,提高了回路安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池控制,具体涉及一种锂电池组集中式主动均衡充电系统


技术介绍

1、随着电池材料和工艺的发展,现有电动汽车锂电池、运输牵引车电池、两轮或多轮电动车电池都使用多节电池串并联方式存储电能,由于锂电池单体电池差异,多次充放电会导致单体电池的电压和阻抗存在不一致,从而降低锂电池的充电次数和使用寿命。针对这一问题,通常需要采用电池均衡操作来使得电池组中的每个电池单体具有一致的电压。

2、其中,电池均衡操作包括主动均衡操作和被动均衡操作。

3、主动均衡操作指的是对电池电压偏低的电池单体进行充电操作,来提高整体电压的一致性。比如,中国专利公开了一种电池主动均衡方法,包括如下步骤:s1、对储能单元cn202410089771充电:控制器控制储能单元与供电端电连接,电能从供电端流向储能单元;s2、指定电池单元:控制器指定需要均衡的电池单元;s3、启动均衡:控制器控制该组电池单元连接的均衡电路与储能单元导通;s4、停止均衡:控制器控制该组电池单元连接的均衡电路与储能单元断开,返回步骤s2。整个均衡系统使用外部的储能单元来进行能量补充,配合均衡电路实现对电池单元进行均衡,储能单元还能够通过外界供电端实现补充电能,保证储能单元有足够的能量对电池单元进行补电均衡,均衡过程中不会造成电池单元整体电能损失。

4、被动均衡操作是指针对电池电压偏高的电池单体进行放电处理,以保持和其他电池的一致。比如,中国专利cn201911159077.2公开了一种电池系统被动均衡方法,方法步骤如下:步骤一、如果有多个电池单体的电芯具备放电均衡条件,执行步骤二;步骤二、当电池组处于充电模式时,判断电池组是否有充电电流、且充电时间是否大于预设充电时间;如果电池组有充电电流且充电时间大于预设充电时间,执行步骤三;步骤三、在充电模式的末期,分别获取多个电池单体电压与电池组中所有电池单体平均电压的压差;如果压差大于设定压差阈值,执行步骤四;步骤四、计算均衡放电时间,按照步骤三获得的压差由大到小的顺序,依次对对应的电池单体按照相应均衡放电时间进行放电。

5、但是,在实际实施过程中,专利技术人发现,该类技术方案在产品落地时,通常会选用多通道开关、矩阵开关等方式来实现对多个电池单体的连接,在需要对电池单体进行操作时,通过继电器移动动触点来选择对应的通路。但是,在继电器对多个电池单体切换过程中,由于控制延时问题,可能导致主动均衡用的直流电源的正负极与电池正负极反接,造成电路烧毁的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题,现提供一种锂电池组集中式主动均衡充电系统。

2、具体技术方案如下:

3、一种锂电池组集中式主动均衡充电系统,包括多个锂电池模块和对应于所述锂电池模块的双向开关,还包括直流电源、测量模块和控制模块;

4、所述双向开关分别连接直流电源和所述锂电池模块的正负极;

5、所述测量模块的每个测量端分别连接每个所述锂电池模块的正负极以分别测量所述锂电池模块的电池电压;

6、所述控制模块连接所述测量模块的信号输出端以获取所述电池电压;

7、所述控制模块控制所述双向开关接通以对电量最低的所述锂电池模块进行主动均衡。

8、另一方面,还包括:

9、译码模块,所述译码模块的信号输入端连接所述控制模块的控制信号输出端,所述译码模块的信号输出端分别连接每组所述双向开关的受控端;

10、所述译码模块接收所述控制模块输出的电池编号信息,并依照所述电池编号信息确定对应的所述双向开关进行闭合。

11、另一方面,所述译码模块包括:

12、解码模块,所述解码模块接收所述电池编号信息并进行解码确定待选择通道;

13、通道切换模块,所述通道切换模块的输入端连接所述解码模块的输出端,所述通道切换模块的输出端分别连接多个所述译码模块的输出端;

14、所述通道切换模块中设置有矩阵开关,所述通道切换模块依照所述待选择通道切换所述矩阵开关,以向特定的输出端输出电平信号,进而控制所述述双向开关进行闭合。

15、另一方面,所述双向开关包括:

16、第一场效应管,所述第一场效应管的漏极连接所述直流电源的正极;

17、所述第一场效应管的栅极连接所述双向开关的信号端;

18、第二场效应管,所述第二场效应管的源极连接所述第一场效应管的源极;

19、所述第二场效应管的漏极连接所述锂电池模块的正极;

20、所述第二场效应管的栅极连接所述双向开关的信号端;

21、第一双极性晶体管,所述第一双极性晶体管的发射极连接所述锂电池模块的负极;

22、所述第一双极性晶体管的栅极连接所述双向开关的信号端;

23、第二双极性晶体管,所述第二双极性晶体管的集电极连接所述第一双极性晶体管的集电极;

24、所述第二双极性晶体管的基极连接所述双向开关的信号端;

25、述第二双极性晶体管的发射极连接所述直流电源的负极。

26、另一方面,所述测量模块包括:

27、多个电压测量单元,每个所述电压测量单元分别连接所述锂电池模块;

28、测量发送模块,所述测量发送模块分别连接所述电压测量单元,所述测量发送模块接收所述电压测量单元输出的所述电池电压并发送至所述控制模块。

29、另一方面,所述控制模块的每组所述信号输出端通过分别通过隔离光耦连接所述译码模块。

30、另一方面,还包括外部充电模块,所述外部充电模块的输入端连接外部市电,所述外部充电模块的第一输出端通过所述双向开关连接所述锂电池模块,以对所述锂电池模块整体进行充电。

31、另一方面,还包括主开关管,所述主开关管的栅极连接所述控制模块的主开关管控制端,所述主开关管的输入端连接所述锂电池模块的负极,所述主开关管的输出端连接所述外部充电模块的负极。

32、上述技术方案具有如下优点或有益效果:

33、针对现有技术中的主动均衡回路在继电器切换过程中,由于控制延时问题可能造成反接的问题,本方案中针对每组锂电池模块分别配置了双向开关,在直流电源进行主动均衡的过程中,通过分别断开、闭合双向开关来实现对每个电池回路的控制。由于在开闭过程中仅针对一组回路进行调节,因此不会导致继电器反接的问题,提高了回路安全性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,包括多个锂电池模块和对应于所述锂电池模块的双向开关,还包括直流电源、测量模块和控制模块;

2.根据权利要求1所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,所述译码模块包括:

4.根据权利要求1所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,所述双向开关包括:

5.根据权利要求1所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,所述测量模块包括:

6.根据权利要求2所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,所述控制模块的每组所述信号输出端通过分别通过隔离光耦连接所述译码模块。

7.根据权利要求1所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,还包括外部充电模块,所述外部充电模块的输入端连接外部市电,所述外部充电模块的第一输出端通过所述双向开关连接所述锂电池模块,以对所述锂电池模块整体进行充电。

8.根据权利要求7所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,还包括主开关管,所述主开关管的栅极连接所述控制模块的主开关管控制端,所述主开关管的输入端连接所述锂电池模块的负极,所述主开关管的输出端连接所述外部充电模块的负极。

...

【技术特征摘要】

1.一种锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,包括多个锂电池模块和对应于所述锂电池模块的双向开关,还包括直流电源、测量模块和控制模块;

2.根据权利要求1所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,所述译码模块包括:

4.根据权利要求1所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,所述双向开关包括:

5.根据权利要求1所述的锂电池组集中式主动均衡充电系统,其特征在于,所述测量模块包括:

6.根据权利要求2所述的锂电池组集中式...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈江罗嗣锦寇秋林陈强
申请(专利权)人:亿创智联浙江电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1