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CN202178597U - 动力电池组电压控制充电式电量均衡系统 - Google Patents

动力电池组电压控制充电式电量均衡系统 Download PDF

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CN202178597U CN2011202936906U CN201120293690U CN202178597U CN 202178597 U CN202178597 U CN 202178597U CN 2011202936906 U CN2011202936906 U CN 2011202936906U CN 201120293690 U CN201120293690 U CN 201120293690U CN 202178597 U CN202178597 U CN 202178597U
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CN
China
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CN2011202936906U
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Inventor
邹黎
袁礼剑
高松
任传波
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Shandong University of Technology
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Shandong University of Technology
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

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Abstract

本实用新型提供一种动力电池组电压控制充电式电量均衡系统，包括电池组管理器和多个电量均衡器，其特征在于：每个电量均衡器的均衡充电电流在10安以上，每个电量均衡器的输出端均对应并联在电池组中串联的电池单体的两端，电池组管理器的输出端接每个电量均衡器的控制端。本实用新型采用电能移动式充电均衡而不是电阻能耗放电式均衡，提高均衡速度和效率；充电时由于串联充电与并联充电相结合，既能保证每个电池单体都能充满，不会降低充电效率，放电时能及时为过放电池单体补充电量，当电池组整体电压下降至设定值后报警欠电；由于电池单体每次均能充满又不能过放，电池组寿命也随之提高。

Description

动力电池组电压控制充电式电量均衡系统
技术领域
本实用新型提供一种动力电池组电压控制充电式电量均衡系统，属于动力电池组技术领域。
背景技术
目前纯电动车的动力电池组是由多块电池串联而成，由于电池单体的工艺分散性使得性能差异较大，整个电池组的寿命取决于其中单个低寿命电池。这种动力电池系统方案主要存在以下缺点：1、电池组寿命远低于单体电池循环寿命。2、电池组一般采用整体串联充电，充电和放电控制检测整体或电池单体电压，单体过充和过放时仅发出报警信号，系统无法进行有效的电量均衡，不能发挥电池和电池组的最大效能。3、目前电池组所配置的电量均衡系统为小电流(小于5安)放电式(能耗)结构，这种均衡器不能适应100安时以上纯电动车的动力电池组电量均衡需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷、有效的进行大电流电量均衡、电池组寿命长、能够适用于100安时以上纯电动车的动力电池组电压控制充电式电量均衡系统。其技术方案为：
一种动力电池组电压控制充电式电量均衡系统，包括电池组管理器和多个电量均衡器，其特征在于：每个电量均衡器的均衡充电电流在10安以上，每个电量均衡器的输出端均对应并联在电池组中串联的电池单体的两端，电池组管理器的输出端接每个电量均衡器的控制端。
所述的动力电池组电压控制充电式电量均衡系统，电量均衡器采用隔离式DC-DC可控均衡充电式模块，包括高频整流二极管、隔离高频变压器、PWM控制器、光控开关和恒流限压控制单元，其中进线电源经光控开关接PWM控制器的输入端，PWM控制器的输出端接隔离高频变压器的初级线圈，隔离高频变压器的次级线圈经高频整流二极管接电池单体的两端，PWM控制器的控制端经恒流限压控制单元接高频整流二极管的输出端，光控开关的控制端接电池组管理器的输出端。
其工作原理为：动力电池组充电时，先用充电机整体串联充电，当电池组管理器检测到其中一个电池单体达到设定电压时，停止充电机对电池组的串联充电，然后电池组管理器选控启动与每个电池单体并联连接的电量均衡器，对其它欠电压的电池单体进行并联充电，最后达到每个电池单体均充满，并联充电电能取自于电池组总电压的电能。动力电池组放电工作过程中，若其中一个或多个电池单体达到过放电压时，电池组管理器也选控启动与每个电池单体并联连接的电量均衡器，对过放的电池单体进行并联充电，充电电能取自于电池组总电压的电能，当模块或系统总电压小于设定值时，系统放电停止工作。
本实用新型与现有技术相比，其优点在于：
1、电量均衡器的电流一般选用10安以上，采用电能移动式充电均衡而不是电阻能耗放电式均衡，提高均衡速度和效率。
2、充电时由于串联充电与并联充电相结合，既能保证每个电池单体都能充满，又不会降低充电效率；放电时能及时为过放电池单体补充电量，当电池组整体电压下降至设定值后报警欠电。
3、整个电池组的寿命取决于其中单个低寿命电池，由于电池单体每次均能充满又不能过放，电池组寿命也随之提高。
附图说明
图1是实施例的接线图；
图2是本实用新型实施例中电量均衡器的工作原理图。
图中：1、电池组管理器2、电量均衡器3、电池单体4、高频整流二极管5、隔离高频变压器6、PWM控制器7、光控开关8、恒流限压控制单元
具体实施方式
在图1-2所示的实施例中：包括电池组管理器1和多个电量均衡器2，每个电量均衡器2采用隔离式DC-DC可控均衡充电式模块，均衡充电电流在10安以上，包括高频整流二极管4、隔离高频变压器5、PWM控制器6、光控开关7和恒流限压控制单元8，其中进线电源经光控开关接PWM控制器6的输入端，PWM控制器6的输出端接隔离高频变压器5的初级线圈，隔离高频变压器5的次级线圈经高频整流二极管4接电池单体3的两端，PWM控制器6的控制端经恒流限压控制单元8接高频整流二极管4的输出端，光控开关7的控制端接电池组管理器1的输出端。

Claims (2)

1.一种动力电池组电压控制充电式电量均衡系统，包括电池组管理器(1)和多个电量均衡器(2)，其特征在于：每个电量均衡器(2)的均衡充电电流在10安以上，每个电量均衡器(2)的输出端均对应并联在电池组中串联的电池单体(3)的两端，电池组管理器(1)的输出端接每个电量均衡器(2)的控制端。
2.如权利要求1所述的动力电池组电压控制充电式电量均衡系统，其特征在于：电量均衡器(2)采用隔离式DC-DC可控均衡充电式模块，包括高频整流二极管(4)、隔离高频变压器(5)、PWM控制器(6)、光控开关(7)和恒流限压控制单元(8)，其中进线电源经光控开关接PWM控制器(6)的输入端，PWM控制器(6)的输出端接隔离高频变压器(5)的初级线圈，隔离高频变压器(5)的次级线圈经高频整流二极管(4)接电池单体(3)的两端，PWM控制器(6)的控制端经恒流限压控制单元(8)接高频整流二极管(4)的输出端，光控开关(7)的控制端接电池组管理器(1)的输出端。
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Granted publication date: 20120328

Termination date: 20150814

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