CN203135492U - 电池模块均衡装置和电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池模块均衡装置和电池包，电池模块均衡装置包括：主控芯片、第一信号传输通道、第二信号传输通道、多个电池信息采样装置、多个电池均衡装置；所述的每个电池模块均分别与一个电池信息采样装置和一个电池均衡装置相电连接，所述的多个电池信息采样装置均通过第一信号传输通道与主控芯片相通讯，所述的多个电池均衡装置均通过第二信号传输通道与主控芯片相通讯。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种电池模块均衡装置，以及一种采用该均衡装置的电池包。
【背景技术】
随着石油资源的日益减少和环境的污染日渐严重,保护环境,节能减排成了目前世界上的潮流和趋势。在这个背景下，近年来关于新能源的研究日渐受到重视。在新能源领域的研究中，储能技术占据核心地位，无论是发展减排或者零排放的电动车辆，还是发展太阳能，风能等绿色能源，其最重要的问题就是如何将能量储存起来，目前，在电动汽车方面，主要依靠电池作为储能元件，在电网储能方面，对于进行由电池进行削峰填谷储能的研究也日渐增多。
目前，电动汽车动力电池的主要选择是锂离子电池，传统的锂离子电池包括18650型和26650型圆柱电池。而由于电动汽车的电池包储能巨大，往往需要成百甚至上千个电池单体构成。所以，电动汽车电池包的构成方式往往是采用将数十个～几十个电池单体并联构成一个电池模块，再将多个电池模块组合起来构成一个电池包。
采用这种设置的电池包存在一个亟待解决的问题：即电池包内多个电池模块的均衡问题，因为在实际应用中，由于电池单体之间具有某些参数具有微小差异（电压，内阻，SOC等），使得电池包内的电池模块之间实际上是并不完全相同的，这些电池模块之间在使用开始时就具有某些微小的参数差异（电压，电流，内阻,SOC等），而且随着使用时间的增加，在电池包内部环境的温度不均匀的情况下，电池单体以及电池模块之间的差别会越来越大。如果对于这些差别放任不管，则会造成严重后果，甚至引起起火、爆炸等事故。所以，在这种由多个电池模块所构成的电池包内，一般都设置有电池模块均衡装置，传统的电池模块均衡装置与电池组的BMS采样模块共用同一路CAN总线来获取CAN总线上有BMS采样模块上传的单体电池数据并判断出需要均衡的模块来执行均衡。
在上述这种传统的电池模块均衡装置中，所有的BMS采样模块和均衡模块都在同一个总线上，特别是在高电压的电池系统中，CAN节点数量很多而造成CAN通讯拥挤而使得通讯故障大大增加。影响整个系统的运行甚至无法运行。
另外，在上述这种传统的电池模块均衡装置中，仅仅设置一个信号通道（一条CAN总线），所有的电池模块参数均通过这条信号通道进行传输；当电池模块数目较多的时候，容易由于数据较多而产生错误或数据堵塞等问题，并进而影响到电池模块的均衡效果，影响电池包的可靠性；另一方面，由于在每个电池模块内均设置一个控制芯片，整个电池均衡装置乃至整个电池包的结构较为复杂，成本也较高。
【实用新型内容】
本实用要解决的技术问题是：提供一种集中分析计算和控制、配合分布式采集BMS系统的分布式执行电池模块均衡系统。
本实用信息要解决的另一个技术问题是：提供一种全自动均衡免人工维护，使用可靠的电池包。
为了解决上述问题，本实用新型首先提供一种电池模块均衡装置，其采用的技术方案是：
一种电池模块均衡装置，用于具有多个电池模块的电池包内，电池模块均衡装置包括：主控芯片、第一信号传输通道、第二信号传输通道、多个电池信息采样装置、多个电池均衡装置；所述的每个电池模块均分别与一个电池信息采样装置和一个电池均衡装置相电连接，所述的多个电池信息采样装置均通过第一信号传输通道与主控芯片相通讯，所述的多个电池均衡装置均通过第二信号传输通道与主控芯片相通讯。
作为优选的技术方案，所述的电池信息采样装置为单体电池管理控制器（LECU）。
作为优选的技术方案，所述的第一信号传输通道和第二信号传输通道均为CAN总线结构。
在本实用新型中，电池信息采样装置测量所得的电池模块参数信息通过第一信号传输通道传输至主控芯片，主控芯片统一计算后将所得结果通过第二信号传输通道传送给每个电池均衡装置，所述的每个电池均衡装置依据主控芯片的计算结果对每个电池模块执行均衡，同时由 于采用功能和均衡功能的分离使得采样的数据更加准确。最后，由于采用数据的处理和均衡条件的计算都通过主控单元集中完成，这种采用单个主控芯片的均衡装置的复杂度明显要低于传统技术中的均衡装置的复杂度。
本实用新型还提供一种电池包，其采用的技术方案是：
一种电池包，它包括多个电池模块；它还包括如上述技术方案中任意一项所述的电池模块均衡装置。
作为优选的技术方案，在所述的电池包内还设置有用于释放能量的电阻丝。
由于采用了本实用新型的电池均衡模块，所以本实用新型的电池包具有免维护功能，大大降低了现场维护人工费用；由于采用了分布式的采样和均衡模块，系统的维护效率有了极大的提高。
【附图说明】
图1为具有该均衡模块的电池包一实施例的示意图；
其中：1.电池包；2.主控芯片；3.电池模块；4.电池信息采样装置；5.电池均衡装置，
6.第一信号传输通道；7.第二信号传输通道。
【具体实施方式】
电池包均衡装置实施例：
一种电池模块均衡装置，用于具有多个电池模块3的电池包内，所述的均衡装置包括：主控芯片2、第一信号传输通道6、第二信号传输通道7，多个电池信息采样装置4和多个电池均衡装置5。
所述的每个电池模块3均与一个电池信息采样装置4以及一个电池均衡装置5相电连接。
所述的每个电池信息采样装置4均通过第一信号传输通道6与主控芯片2相通讯；所述的每个电池均衡装置5均通过第二信号传输通道7与主控芯片2相通讯。
在本实施例中，所述的主控芯片2为BMU（Battery Management Unit），所述的第一信号传输通道6和第二信号传输通道7均为CAN总线结构，所述的电池信息采样装置4为单体电池管理控制器（LECU，<Battery management controller>）。
具有该均衡装置的电池包实施例
如图1所示意：一种电池模块均衡装置，用于具有多个电池模块3的电池包内，所述的均衡装置包括：主控芯片2、第一信号传输通道6、第二信号传输通道7，多个电池信息采样装置4和多个电池均衡装置5。
所述的每个电池模块3均与一个电池信息采样装置4以及一个电池均衡装置5相电连接。
所述的每个电池信息采样装置4均通过第一信号传输通道6与主控芯片2相通讯；所述的每个电池均衡装置5均通过第二信号传输通道7与主控芯片2相通讯。
在本实施例中，所述的主控芯片2为BMU（Battery Management Unit），所述的第一信号传输通道6和第二信号传输通道7均为CAN总线结构，所述的电池信息采样装置4为单体电池管理控制器（LECU，<Battery management controller>）。
在使用时，每个LECU读取一个电池模块3内的各种参数（电压，SOC,内阻等）并将这些参数通过CAN通道6传输到主控芯片2内，主控芯片2依据预先设置好的对比参数来判断每个电池模块3的状态，并做出判断结果（例如该电池模块需要充电或者放电），判断结果信息通过CAN通道7传输至每个电池均衡装置5，然后每个电池均衡装置5依据主控芯片给出的结果信息对指定的电池模块3进行充电或者放电操作，从而使得电池模块3达到均衡状态。
本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例，凡在本实用新型精神下所做的变化和改动，均应落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电池模块均衡装置，用于具有多个电池模块的电池包内，其特征在于：电池模块均衡装置包括：主控芯片、第一信号传输通道、第二信号传输通道、多个电池信息采样装置、多个电池均衡装置；所述的每个电池模块均分别与一个电池信息采样装置和一个电池均衡装置相电连接，所述的多个电池信息采样装置均通过第一信号传输通道与主控芯片相通讯，所述的多个电池均衡装置均通过第二信号传输通道与主控芯片相通讯。
2.如权利要求1所述的电池模块均衡装置，其特征在于：所述的电池信息采样装置为单体电池管理控制器（LECU）。
3.如权利要求1或2所述的电池模块均衡装置，其特征在于：所述的第一信号传输通道和第二信号传输通道均为CAN总线结构。
4.一种电池包，它包括多个电池模块；其特征在于：它还包括如权利要求1～3中任意一项所述的电池模块均衡装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201320068719XU CN203135492U (zh) | 2013-02-02 | 2013-02-02 | 电池模块均衡装置和电池包 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| CN203135492U true CN203135492U (zh) | 2013-08-14 |
Family
ID=48943432
Family Applications (1)
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| CN201320068719XU Expired - Lifetime CN203135492U (zh) | 2013-02-02 | 2013-02-02 | 电池模块均衡装置和电池包 |
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| CN (1) | CN203135492U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104600377A (zh) * | 2013-10-24 | 2015-05-06 | 罗伯特·博世有限公司 | 电化学蓄能器和操控电化学蓄能器中的电池模块的方法 |
| CN107554347A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-09 | 浙江合众新能源汽车有限公司 | 动力电池管理系统单体信息采样装置 |
| CN109435759A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 比亚迪股份有限公司 | 电池信息采集器、电池均衡系统、车辆、方法及存储介质 |
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2013
- 2013-02-02 CN CN201320068719XU patent/CN203135492U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN104600377B (zh) * | 2013-10-24 | 2019-11-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 电化学蓄能器和操控电化学蓄能器中的电池模块的方法 |
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