本发明专利技术涉及一种锂离子电池主动均衡电路。该电路主要运用在电池管理系统，每一个电池模块有一套均衡电路，每套均衡电路包含四个并行的充电均衡电路单元，每个单元包括：反激式开关电源电路，驱动电路，吸收电路。其中，控制芯片对单节电池电量信号进行分析处理，输出PWM信号，控制均衡电路，决定对某节锂电池的充电与否，当PWM输出高电平时，初级线圈储存能量，当PWM输出为低电平时，能量有初级线圈转移到次级线圈，来对单节锂电池进行充电，这样就可以实现对单体锂电池的主动均衡。本发明专利技术可靠性高，易于实施，控制简单，对单体电池均衡效率较高，提高了锂离子电池串的使用寿命，降低了电动汽车的的成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种混合动力汽车电池均衡电路，特别是涉及一种电池主动均衡电路。
技术介绍
电动汽车作为无污染、节约能源的新型交通工具，已经成为全球汽车产业未来发展和竞争的交点，而目前影响电动汽车推广的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一。为确保电池性能良好，延长电池寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，我们需要设计出一套电池管理系统，对电池进行合理的充放电管理。在电池管理系统中，均衡电路又是其关键部分。所以，为了保证电池的使用寿命，充电均衡电路是极其重要的。充电均衡电路分为耗散型和非耗散型两种。主动均衡电路属于非耗散型，将电池串电压给某单节欠压电池进行充电，由于电池欠压的状况发生较多，所以这种充电机制在电动汽车中有更大的吸引力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决锂离子电池串充电均衡问题，提供一种电池主动均衡电路，运用反激式开关电源电路，采用电感作为储能元件，通过开关信号，由锂离子电池组整体向单体电池进行充电均衡。为达到上述目的，本专利技术的构思是通过检测模块来检测每节锂电池的电池电压，将检测到的信号传递给控制芯片，根据接收到的信号控制芯片会产生PWM信号来控制开关管的开通或者关断，从而通过均衡电路使锂电池工作在正常电压范围内。系统连接框图如图1所示，整个系统由中央控制单元，均衡模块，监控模块以及电池组组成，每4个电池组成一个电池串，通过监控模块和均衡模块对电池管理充放电，组成一个电池管理模块，N个电池管理模块又构成一个电池管理系统，每个电池管理模块之间通过CAN总线通信，最总将数据传递给中央控制单元，中央控制单元控制整个电池管理系统的运行。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案 一种电池主动均衡电路，其特征在于由四个并行均衡电路单元组成，每个均衡电路单元由反激式开关电源电路连接驱动电路和吸收电路构成；其中 所述的反激式开关电源电路中的一个变压器Tl初级线圈分别连接串联电池电压总线P+和地，该反激式开关电源电路输出端连接单体电池，所述反激式开关电源的一个开关管Q2输入端连接驱动电路的输出端。所述的驱动电路的输入端连接微控制器提供的PWM信号，该驱动电路的输出端连接所述反激式开关电源电路中开关管Q2的基极。所述的反激式开关电源电路，其特征在于由变压器Tl、开关管Q2、电容C5以及电阻R6组成，初级线圈LI异名端与开关管Q2相连，同名端和串联电池电压总线P+相连；次级线圈L2异名端连接二极管D2正极，异名端连接负载电容C3的一端，二极管D2的负极与负载电容C3 —端相连；开关管一端接地，另一端与初级线圈LI异名端相连；电容C5连接串联电池电压总线和地；电阻R6 —端连接开关管Q2的基极，另一端接地。所述的反激式开关电源电路，其特征在于利用线圈来储存能量，转移能量，这种结构使得输入输出电气隔尚、电压升降范围宽、可靠性闻、易于多路输出。所述的反激式开关电源电路，其特征在于开关管导通期间，能量储存在初级线圈中，开关管关断期间，能量转移到次级线圈，通过电容存储能量，向负载供电。所述的反激式开关电源电路，其特征在于初级线圈向次级线圈能量转移过程中，会发生漏感现象，所以，在线圈初级和次级都引入了所述的吸收电路。所述的反激式开关电源电路，其特征在于次级线圈输出端连接了滤波电容，使电压保持稳定，对单体锂电池充电。所述的反激式开关电源电路，其特征在于使用了 NMOS管作为开关管，通过控制开关管的导通与关断来储存或者转移能量，能够对电池进行主动均衡，防止过压或者欠压发生。所述的吸收电路，其特征在于由二极管D1、电容Cl、电阻R2和电阻Rl组成，二极管正极连接初级线圈LI的异名端，负极连接电阻Rl和R2的一端，电容Cl 一端连接电阻R2另一端连接电阻Rl，电阻R2 —端连接二极管负极，另一端连接电容Cl，电阻Rl —端连接二极管负极，另一端连接电容Cl。所述的吸收电路，其特征在于消耗初级线圈的漏感这部分能量，避免其影响其它电路正常工作，当开关管关断时，漏感释放，二极管Dl导通，电容Cl充电，然后二极管Dl截止，电容C通过电阻Rl和R2放电。所述的驱动电路，其特征在于有点PNP管Q3、NPN三极管Q1、电阻R4、电阻R5和电容C4组成，三极管Ql集电极连接5V电源线，发射极与Q3发射极相连，基极连接电阻R4、R5一端相连；三极管Q3发射极与Ql发射极相连，集电极接地，基极与电阻R4、R5 一端相连；电阻R4 —端连接R5、三极管Ql、Q3的基极，另一端连接PWM信号线；电阻R5 —端与R4、三极管Ql、Q3基极相连，另一端与三极管Ql、Q3发射极相连。所述的驱动电路，其特征在于结构简单，开关速度快，驱动能力强，使得开关管在PWM低压信号下能够正常导通。当PWM输出为高电平时，三极管NPN导通，三极管PNP截至，NMOS开关管导通，驱动电压由5V提供，加大驱动能力；PWM输出为低电平时，三极管NPN截至，NMOS开关管关断。本专利技术与现有技术相比较，具有如下实质性特点和显著性优点1.与以往的均衡电路不同，初级线圈并联的均衡电路电感之间不会相互影响，电路可靠性更高，性能更好。2.通过监测电路来传输锂电池信号给控制芯片来控制整个均衡电路，易于实施，控制间单。 3.所述均衡电路，通过整个电池组电压给某节锂电池进行均衡充电，均衡效率较闻。4.所述均衡电路，不会过多损耗锂电池串的能量，主动均衡即自动将能量转移到欠压的单节电池中。附图说明附图1电池管理系统连接框图。附图2电池组主动充电均衡模块框图。附图3充电均衡单元电路图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一 如图2所示，电池主动均衡电路由四个并行均衡电路单元组成,每个单元包括反激式开关电源电路(1)，驱动电路(3)，吸收电路(2)，如图3所示，其中所述的反激式开关电源电路(I)的初级线圈LI分别连接串联电池电压总线P+和地，该反激式开关电源电路(I)输出端连接单体电池，所述反激式开关电源(I)的开关管Q2输入端连接驱动电路(3)的输出端。所述的驱动电(3)的输入端连接微控制器提供的PWM信号，该驱动电路(3)的输出端连接所述NMOS开关管Q2的基极。实施例二本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下 所述的反激式开关电源电路(1)，其特征在于由变压器Tl、开关管Q2、电容C5以及电阻R6组成，初级线圈LI异名端与开关管Q2相连，同名端和串联电池电压总线P+相连；次级线圈L2异名端连接二极管D2正极，异名端连接负载电容C3的一端，二极管D2的负极与负载电容C3 —端相连；开关管一端接地，另一端与初级线圈LI异名端相连；电容C5连接串联电池电压总线和地；电阻R6 —端连接开关管Q2的基极，另一端接地。所述的反激式开关电源电路(I)利用线圈来储存能量，转移能量，这种结构使得输入输出电气隔尚、电压升降范围宽、可靠性闻、易于多路输出。所述的反激式开关电源电路(I)中，开关管导通期间，能量储存在初级线圈中，开关管关断期间，能量转移到次级线圈，通过电容存储能量，向负载供电。所述的反激式开关电源电路(I)中，初级线圈LI向次级线圈能量转移过程中，会发生漏感现象，所以，在线圈初级和次本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池主动均衡电路，其特征在于：由四个并行均衡电路单元组成，每个均衡电路单元由反激式开关电源电路（1）连接驱动电路（3）和?吸收电路（2）构成；其中：所述的反激式开关电源电路（1）中的一个变压器T1初级线圈分别连接串联电池电压总线P+和地，该反激式开关电源电路输出端连接单体电池，所述反激式开关电源（1）的一个开关管Q2输入端连接驱动电路的输出端；所述的驱动电路（3）的输入端连接微控制器提供的PWM信号，该驱动电路的输出端连接所述反激式开关电源电路（1）中开关管Q2的基极。
【技术特征摘要】
1.一种电池主动均衡电路，其特征在于由四个并行均衡电路单元组成，每个均衡电路单元由反激式开关电源电路(I)连接驱动电路(3)和吸收电路(2)构成；其中 所述的反激式开关电源电路(I)中的一个变压器Tl初级线圈分别连接串联电池电压总线P+和地，该反激式开关电源电路输出端连接单体电池，所述反激式开关电源(I)的一个开关管Q2输入端连接驱动电路的输出端； 所述的驱动电路(3)的输入端连接微控制器提供的PWM信号，该驱动电路的输出端连接所述反激式开关电源电路(I)中开关管Q2的基极。2.根据权利要求1所述的电池主动均衡电路，其特征在于所述反激式开关电源电路(I)由变压器Tl、开关管Q2、电容C5以及电阻R6组成，初级线圈LI异名端与开关管Q2相连，同名端和串联电池电压总线P+相连；次级线圈L2异名端连接二极管D2正极，异名端连接负载电容C3的一端,二极管D2的负极与负载电容C3 —端相连；开关管Q2 —端接地,另一端与初级线圈LI异名端相连；电容C5连接串联电池电压总线和地；电阻R6 —端连接开关管Q2的基极，另一端接地。3.根据权利要求1所述的电池主动均衡电路，其特征在于所述吸收电路由二...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨文荣，湛俊逸，李露露，李志洲，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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。