專(zhuān)利名稱(chēng)：動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，屬于動(dòng)力電池組技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前純電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電池組是由多塊電池串聯(lián)而成，由于電池單體的工藝分散性使得性能差異較大，整個(gè)電池組的壽命取決于其中單個(gè)低壽命電池。這種動(dòng)力電池系統(tǒng)方案主要存在以下缺點(diǎn)1、電池組壽命遠(yuǎn)低于單體電池循環(huán)壽命。2、電池組一般采用整體串聯(lián)充電，充電和放電控制檢測(cè)整體或電池單體電壓，單體過(guò)充和過(guò)放時(shí)僅發(fā)出報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行有效的電量均衡，不能發(fā)揮電池和電池組的最大效能。3、目前電池組所配置的電量均衡系統(tǒng)為小電流(小于5安)放電式(能耗)結(jié)構(gòu)，這種均衡器不能適應(yīng)100安時(shí)以上純電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電池組電量均衡需求。4、電池組均衡控制一般受控于電池單體電壓， 當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，電壓控制式均衡系統(tǒng)電量均衡效果不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服上述缺陷、有效的進(jìn)行大電流電量均衡、電池組壽命長(zhǎng)、能夠適用于100安時(shí)以上純電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)。其技術(shù)方案為一種動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，包括電池組管理器和多個(gè)電量均衡器，其特征在于增設(shè)了多個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)，每個(gè)電量均衡器的均衡充電電流在10安以上，每個(gè)電量均衡器的輸出端均對(duì)應(yīng)并聯(lián)在電池組中串聯(lián)的電池單體的兩端，電池組管理器的輸出端經(jīng)每個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接電量均衡器的控制端。所述的動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，每個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)的氣壓傳感塞對(duì)應(yīng)密封安裝在每個(gè)電池單體的殼體內(nèi)，電量均衡器采用隔離式DC-DC可控均衡充電式模塊，均衡電流10安以上，包括高頻整流二極管、隔離高頻變壓器、PWM控制器、光控開(kāi)關(guān)和恒流限壓控制單元，其中進(jìn)線電源經(jīng)光控開(kāi)關(guān)接PWM控制器的輸入端，PWM控制器的輸出端接隔離高頻變壓器的初級(jí)線圈，隔離高頻變壓器的次級(jí)線圈經(jīng)高頻整流二極管接電池單體的兩端，PWM控制器的控制端經(jīng)恒流限壓控制單元接高頻整流二極管的輸出端，光控開(kāi)關(guān)的控制端經(jīng)氣壓開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接電池組管理器的輸出端。其工作原理為每個(gè)電量均衡器受控于氣壓開(kāi)關(guān)和電池組管理器。動(dòng)力電池組充電時(shí)，先用充電機(jī)對(duì)電池組整體進(jìn)行串聯(lián)充電，當(dāng)電池組管理器檢測(cè)到其中一個(gè)電池單體達(dá)到設(shè)定電壓時(shí)，停止充電機(jī)對(duì)電池組的串聯(lián)充電，然后電池組管理器選控啟動(dòng)與每個(gè)電池單體并聯(lián)連接的電量均衡器，對(duì)其它欠電壓的電池單體進(jìn)行并聯(lián)充電，直至電池單體內(nèi)部析氣壓力達(dá)到氣壓開(kāi)關(guān)的設(shè)定值時(shí)，氣壓開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，停止并聯(lián)充電，最后達(dá)到每個(gè)電池單體均充滿，并聯(lián)充電電能取自于電池組總電壓的電能。動(dòng)力電池組放電工作過(guò)程中，若其中一個(gè)或多個(gè)電池單體達(dá)到過(guò)放電壓時(shí)，電池組管理器也選控啟動(dòng)與每個(gè)電池單體并聯(lián)連接的電量均衡器，對(duì)過(guò)放的電池單體進(jìn)行并聯(lián)充電，充電電能取自于電池組總電壓的電能，當(dāng)模塊或系統(tǒng)總電壓小于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)放電停止工作。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于1、電量均衡器的電流一般選用10安以上，采用電能移動(dòng)式充電均衡而不是電阻能耗放電式均衡，提高均衡速度和效率。2、充電時(shí)由于串聯(lián)充電與并聯(lián)充電相結(jié)合，既能保證每個(gè)電池單體都能充滿，均衡充電電量受控于電池單體內(nèi)部析氣的壓力，確保電池單體電量相對(duì)均衡，又不會(huì)降低充電效率；放電時(shí)能及時(shí)為過(guò)放電池單體補(bǔ)充電量，當(dāng)電池組整體電壓下降至設(shè)定值后報(bào)警欠電。3、整個(gè)電池組的壽命取決于其中單個(gè)低壽命電池，由于電池單體每次均能充滿又不能過(guò)放，電池組壽命也隨之提高。

圖1是實(shí)施例的接線圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中電量均衡器的工作原理圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中氣壓開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)與電池單體的機(jī)械連接示意圖。圖中1、電池組管理器2、電量均衡器3、氣壓開(kāi)關(guān)4、電池單體5、殼體6、 高頻整流二極管7、隔離高頻變壓器8、PWM控制器9、光控開(kāi)關(guān)10、恒流限壓控制單元
具體實(shí)施方式
在圖1-3所示的實(shí)施例中包括電池組管理器1、多個(gè)電量均衡器2和多個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)3，每個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)3的氣壓傳感塞對(duì)應(yīng)密封安裝在每個(gè)電池單體4的殼體5內(nèi)，每個(gè)電量均衡器2采用隔離式DC-DC可控均衡充電式模塊，均衡電流10安以上，包括高頻整流二極管6、隔離高頻變壓器7、PWM控制器8、光控開(kāi)關(guān)9和恒流限壓控制單元10，其中進(jìn)線電源經(jīng)光控開(kāi)關(guān)9接PWM控制器8的輸入端，PWM控制器8的輸出端接隔離高頻變壓器7的初級(jí)線圈，隔離高頻變壓器7的次級(jí)線圈經(jīng)高頻整流二極管6接電池單體4的兩端，PWM控制器8的控制端經(jīng)恒流限壓控制單元10接高頻整流二極管6的輸出端，光控開(kāi)關(guān)9的控制端經(jīng)氣壓開(kāi)關(guān)3的常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接電池組管理器1的輸出端。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，包括電池組管理器(1)和多個(gè)電量均衡器(2)，其特征在于增設(shè)了多個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)(3)，每個(gè)電量均衡器(2)的均衡充電電流在 10安以上，每個(gè)電量均衡器(2)的輸出端均對(duì)應(yīng)并聯(lián)在電池組中串聯(lián)的電池單體⑷的兩端，電池組管理器(1)的輸出端經(jīng)每個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)(3)的常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接電量均衡器(2)的控制端。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)(3)的氣壓傳感塞對(duì)應(yīng)密封安裝在每個(gè)電池單體(4)的殼體(5)內(nèi)，電量均衡器⑵采用隔離式DC-DC可控均衡充電式模塊，均衡電流10安以上，包括高頻整流二極管 (6)、隔離高頻變壓器(7)、PWM控制器(8)、光控開(kāi)關(guān)(9)和恒流限壓控制單元(10)，其中進(jìn)線電源經(jīng)光控開(kāi)關(guān)(9)接PWM控制器(8)的輸入端，PWM控制器(8)的輸出端接隔離高頻變壓器(7)的初級(jí)線圈，隔離高頻變壓器(7)的次級(jí)線圈經(jīng)高頻整流二極管(6)接電池單體⑷的兩端，PWM控制器⑶的控制端經(jīng)恒流限壓控制單元(10)接高頻整流二極管(6) 的輸出端，光控開(kāi)關(guān)(9)的控制端經(jīng)氣壓開(kāi)關(guān)(3)的常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接電池組管理器⑴的輸出端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種動(dòng)力電池組氣壓控制充電式電量均衡系統(tǒng)，包括電池組管理器和多個(gè)電量均衡器，其特征在于增設(shè)了多個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)，每個(gè)電量均衡器的均衡充電電流在10安以上，每個(gè)電量均衡器的輸出端均對(duì)應(yīng)并聯(lián)在電池組中串聯(lián)的電池單體的兩端，電池組管理器的輸出端經(jīng)每個(gè)氣壓開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接電量均衡器的控制端。采用本實(shí)用新型能提高均衡速度和效率，保證每個(gè)電池單體都能充滿，電池單體電量相對(duì)均衡，不會(huì)降低充電效率；放電時(shí)能及時(shí)為過(guò)放電池單體補(bǔ)充電量，當(dāng)電池組整體電壓下降至設(shè)定值后報(bào)警欠電；整個(gè)電池組的壽命取決于其中單個(gè)低壽命電池，由于電池單體每次均能充滿又不能過(guò)放，電池組壽命也隨之提高。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202178596SQ20112029354
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月14日
發(fā)明者任傳波, 袁禮劍, 鄒黎, 高松 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)