專利名稱：帶散熱功能的電池組均衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，具體涉及一種帶散熱功能的電池組均衡裝置。
背景技術(shù)：
動(dòng)力鋰電池近年來(lái)在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域有了非常廣泛的應(yīng)用，為滿足使用的功率要求，動(dòng)力鋰電池需串并聯(lián)成組使用。以電動(dòng)汽車為例，一輛純電動(dòng)大巴車的電池組需要八千顆左右的IOAH單體鋰電池進(jìn)行串并聯(lián)組合而成。單體鋰電池由于制造過(guò)程的局限性，很難做到完全一致，在使用過(guò)程中，如果不及時(shí)對(duì)單體電池的不一致性進(jìn)行處理， 會(huì)導(dǎo)致電池組的性能嚴(yán)重劣化，最終無(wú)法使用。目前常用的解決單體電池不一致性的辦法是在電池組中加入均衡裝置，一旦單體電池間壓差超過(guò)規(guī)定的閾值，即表明電池組存在較大的不一致性，均衡功能啟動(dòng)，使單體電池間壓差變小，以確保組內(nèi)所有單體都能保持良好的一致性，從而延長(zhǎng)電池組使用壽命，增加電池組續(xù)航能力。傳統(tǒng)的均衡裝置采用在單體電池上并聯(lián)旁路電阻，一旦有單體電池電壓過(guò)高，即開(kāi)啟均衡功能，導(dǎo)通旁路電阻回路，對(duì)單體電池進(jìn)行放電，使電壓下降，以保持一致性。由于傳統(tǒng)均衡裝置采用電阻式能量耗損方式，所以都是在充電時(shí)才開(kāi)始均衡，電池充電時(shí)即有發(fā)熱問(wèn)題，而旁路電阻上的熱量使得發(fā)熱現(xiàn)象更為嚴(yán)重，從而威脅到電池組使用的安全性。 為避免發(fā)熱問(wèn)題過(guò)于嚴(yán)重，均衡電流也會(huì)控制的較小，均衡效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提出了一種帶散熱功能的鋰電池組均衡裝置，采用散熱風(fēng)扇取代旁路電阻，既不會(huì)因均衡導(dǎo)致發(fā)熱問(wèn)題，也解決了均衡電流小，均衡效果不明顯的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種帶散熱功能的電池組均衡裝置，包括有直流/直流變換模塊、檢測(cè)控制模塊、多個(gè)雙刀繼電器、散熱風(fēng)扇和電池組，其特征在于每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)公共端分別與直流/ 直流變換模塊輸入端的正、負(fù)極連接，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常閉端開(kāi)路，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常開(kāi)端分別連接在電池組中每節(jié)單體電池的正、負(fù)極，所述直流/直流變換模塊的輸出端與散熱風(fēng)扇連接；
所述的檢測(cè)控制模塊通過(guò)電壓檢測(cè)排線連接到電池組中每節(jié)單體電池的正負(fù)極上，檢測(cè)電池組中每節(jié)單體電池電壓，并進(jìn)行比較，得到電壓最高的電池的位置，記為電池m，當(dāng)電池m與電池組中其他節(jié)單體電池的壓差大于設(shè)定的均衡壓差閾值時(shí)，檢測(cè)控制模塊輸出控制信號(hào)控制雙刀繼電器的通斷，使得電池m對(duì)應(yīng)的雙刀繼電器吸合，電池組中內(nèi)除電池m外其他節(jié)單體電池對(duì)應(yīng)的所有雙刀繼電器均斷開(kāi)，直流/直流變換模塊輸入端的正、負(fù)極與電池m的正、負(fù)極對(duì)應(yīng)連接，電池m通過(guò)直流/直流變換模塊對(duì)散熱風(fēng)扇放電，使得電池m 與電池組中其他節(jié)單體電池的壓差減小，當(dāng)電池m與電池組中其他節(jié)單體電池的壓差小于設(shè)定的均衡壓差閾值時(shí)，電池m對(duì)應(yīng)的雙刀繼電器斷開(kāi)，對(duì)電池m的放電過(guò)程結(jié)束；上述過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，使得電池組中每節(jié)單體電池與其他節(jié)單體電池的壓差控制在較小的范圍內(nèi)， 即使得電池組中每節(jié)單體電池保持較好的一致性。所述的一種帶散熱功能的電池組均衡裝置，其特征在于所述電池組中每節(jié)單體電池相互串聯(lián)。與原有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在
(1)、本發(fā)明通過(guò)風(fēng)扇對(duì)電池組中單體電壓最高的電池進(jìn)行放電，既不會(huì)導(dǎo)致均衡發(fā)熱還可以對(duì)電池組增加散熱功能；
(2)、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了均衡電流自由調(diào)節(jié)，通過(guò)增加直流/直流變換模塊的輸出功率和風(fēng)扇的功率，即可增大均衡電流。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為本發(fā)明均衡控制過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，一種帶散熱功能的電池組均衡裝置，包括有直流/直流變換模塊、檢測(cè)控制模塊、多個(gè)雙刀繼電器、散熱風(fēng)扇和電池組，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)公共端分別與直流 /直流變換模塊輸入端的正、負(fù)極連接，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常閉端開(kāi)路，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常開(kāi)端分別連接在電池組中每節(jié)單體電池的正、負(fù)極，直流/直流變換模塊的輸出端與散熱風(fēng)扇連接；
檢測(cè)控制模塊通過(guò)電壓檢測(cè)排線連接到電池組中每節(jié)單體電池的正負(fù)極上，電池組由 η節(jié)單體電池(BTfBTn)串聯(lián)而成，檢測(cè)控制模塊通過(guò)電壓檢測(cè)排線與電池組相連接。每節(jié)單體電池都對(duì)應(yīng)一個(gè)雙刀繼電器，雙刀繼電器的控制信號(hào)(RC廣RCn)由檢測(cè)控制模塊輸出，所有雙刀繼電器的常閉端均開(kāi)路，常開(kāi)端連接到單體電池的正負(fù)極兩端，公共端則分別接到DC/DC變換模塊(直流/直流變換模塊)的In+和h_。DC/DC變換模塊輸入端In+和In-分別連接到雙刀繼電器的兩個(gè)公共端，輸出分別連接在散熱風(fēng)扇的電源正負(fù)極(P+、P-)。DC/DC變換模塊通過(guò)直流/直流變換將單體電池輸出轉(zhuǎn)為可對(duì)散熱風(fēng)扇供電的直流電源。檢測(cè)控制模塊檢測(cè)每個(gè)單體電池電壓并對(duì)雙刀繼電器RC廣RCn進(jìn)行控制。通過(guò)繼電器的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的均衡管理。整個(gè)均衡過(guò)程如圖2
1、判斷電池組是否需要開(kāi)啟均衡，即單體電池間的壓差是否大于設(shè)定的均衡開(kāi)啟閾值，如果壓差小于閾值，表明單體電池間的一致性較好，均衡無(wú)須開(kāi)啟，繼續(xù)返回檢測(cè)單體電池電壓。如果單體電池壓差大于閾值，表明單體電池間的一致性不好，需啟動(dòng)均衡。2、啟動(dòng)均衡過(guò)程如下找到電壓最高的單體電池，記為BTm，通過(guò)繼電器控制電路輸出控制信號(hào)到RCm，控制BTm對(duì)應(yīng)的雙刀繼電器吸合，其他的雙刀繼電器保持?jǐn)嚅_(kāi)。3、均衡開(kāi)啟后繼續(xù)檢測(cè)單體電池電壓，如果單體電池壓差大于閾值，則轉(zhuǎn)到過(guò)程2 繼續(xù)。如果單體電池壓差小于閾值，則說(shuō)明電池一致性已經(jīng)在可接受的范圍內(nèi)，關(guān)閉均衡， 轉(zhuǎn)到過(guò)程1繼續(xù)執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種帶散熱功能的電池組均衡裝置，包括有直流/直流變換模塊、檢測(cè)控制模塊、多個(gè)雙刀繼電器、散熱風(fēng)扇和電池組，其特征在于每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)公共端分別與直流/直流變換模塊輸入端的正、負(fù)極連接，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常閉端開(kāi)路，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常開(kāi)端分別連接在電池組中每節(jié)單體電池的正、負(fù)極，所述直流/直流變換模塊的輸出端與散熱風(fēng)扇連接；所述的檢測(cè)控制模塊通過(guò)電壓檢測(cè)排線連接到電池組中每節(jié)單體電池的正負(fù)極上，檢測(cè)電池組中每節(jié)單體電池電壓，并進(jìn)行比較，得到電壓最高的電池的位置，記為電池m，當(dāng)電池m與電池組中其他節(jié)單體電池的壓差大于設(shè)定的均衡壓差閾值時(shí)，檢測(cè)控制模塊輸出控制信號(hào)控制雙刀繼電器的通斷，使得電池m對(duì)應(yīng)的雙刀繼電器吸合，電池組中除電池m外其他節(jié)單體電池對(duì)應(yīng)的所有雙刀繼電器均斷開(kāi)，直流/直流變換模塊輸入端的正、負(fù)極與電池m的正、負(fù)極對(duì)應(yīng)連接，電池m通過(guò)直流/直流變換模塊對(duì)散熱風(fēng)扇放電，使得電池m與電池組中其他節(jié)單體電池的壓差減小，當(dāng)電池m與電池組中其他節(jié)單體電池的壓差小于設(shè)定的均衡壓差閾值時(shí)，電池m對(duì)應(yīng)的雙刀繼電器斷開(kāi)，對(duì)電池m的放電過(guò)程結(jié)束；上述過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，使得電池組中每節(jié)單體電池與其他節(jié)單體電池的壓差控制在較小的范圍內(nèi)，即使得電池組中所有單體電池保持較好的一致性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶散熱功能的電池組均衡裝置，其特征在于所述電池組中每節(jié)單體電池相互串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶散熱功能的電池組均衡裝置，包括有直流/直流變換模塊、檢測(cè)控制模塊、多個(gè)雙刀繼電器、散熱風(fēng)扇和電池組，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)公共端分別與直流/直流變換模塊輸入端的正、負(fù)極連接，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常閉端開(kāi)路，每個(gè)雙刀繼電器的兩個(gè)常開(kāi)端分別連接在電池組中每節(jié)單體電池的正、負(fù)極，所述直流/直流變換模塊的輸出端與散熱風(fēng)扇連接；檢測(cè)控制模塊通過(guò)電壓檢測(cè)排線連接到電池組中每節(jié)單體電池的正負(fù)極上。本發(fā)明通過(guò)風(fēng)扇對(duì)電池組中單體電壓最高的電池進(jìn)行放電，既不會(huì)導(dǎo)致均衡發(fā)熱還可以對(duì)電池組增加散熱功能，實(shí)現(xiàn)了均衡電流自由調(diào)節(jié)，通過(guò)增加直流/直流變換模塊的輸出功率和風(fēng)扇的功率，即可增大均衡電流。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102570551SQ201210011589
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者余鏗, 劉彥君, 劉新天, 姚高亮, 戴偉 申請(qǐng)人:安徽力高新能源技術(shù)有限公司