專利名稱：一種電動汽車電池組主動均衡電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動汽車動力電池領域，尤其是一種電動汽車電池組主動均衡電路。
背景技術：
目前，為了使電動汽車動力電池均衡充放電，常用的做法是采用電阻被動均衡，其工作原理是在電池單體上并聯(lián)一個電阻網(wǎng)絡，當電池電壓升高時，短路并聯(lián)電阻網(wǎng)絡，使電流流過并聯(lián)電阻變成熱量損耗，這種方式的均衡電流只能達30mA左右，存在均衡電流小，均衡效果差的缺陷，且只能在充電狀態(tài)下進行均衡。此外，現(xiàn)有的主動均衡電路也存在電路復雜，可靠性差等問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種電路簡單、能夠有效提高電池組中各電池單體電壓的一致性、可靠性強的電動汽車電池組主動均衡電路。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種電動汽車電池組主動均衡電路，包括中央處理器，其輸出端分別與倒相開關、PWM控制器和輸出掃描陣列的輸入端相連，其輸入端與用于采集各電池單體電壓的電壓采樣回路的輸出端相連，PWM控制器的輸出端與開關變壓器的輸入端相連，開關變壓器的輸出端與倒相開關的輸入端相連，輸出掃描陣列的輸出端通過矩陣電子開關與電池組內(nèi)的各個電池單體相連。由上述技術方案可知，本實用新型采用能量轉移的方式，將電壓較高的電池單體的能量轉移到電壓較低的電池單體，或從總體電池組中獲取能量，將它轉移到電壓較低的電池單體，克服了常規(guī)被動均衡電路只能在充電狀態(tài)下才能進行均衡充電的問題；能快速的消除系統(tǒng)中的電池短板，實現(xiàn)對電池組的多充多放，延長了電動汽車的續(xù)駛里程。

圖1是現(xiàn)有技術的電路框圖；圖2是本實用新型的電路框圖；圖3、4、5是本實用新型的充放電原理示意圖。
具體實施方式
一種電動汽車電池組主動均衡電路，包括中央處理器3，其輸出端分別與倒相開關、PWM控制器2和輸出掃描陣列的輸入端相連,其輸入端與用于米集各電池單體電壓的電壓采樣回路6的輸出端相連，PWM控制器2的輸出端與開關變壓器I的輸入端相連，開關變壓器I的輸出端與倒相開關的輸入端相連，輸出掃描陣列的輸出端通過矩陣電子開關4與電池組5內(nèi)的各個電池單體相連。所述的電池組5由多個電池單體串聯(lián)而成。如圖2所示。如圖2所示，所述的電壓采樣回路6的輸出端通過光耦與隔離電路的輸入端相連，隔離電路的輸出端與中央處理器3的輸入端相連。還包括DC-DC電源電路，DC-DC電源電路向PWM控制器2和隔離電路供電。中央處理器3用于獲取電壓采樣回路6采集的各電池單體的電壓值、控制PWM控制器2的工作狀態(tài)。由輸出掃描陣列控制矩陣電子開關4的接通或斷開，用于從電池單體獲取能量或為電池單體進行補充電量；矩陣電子開關4用于切換輸入/輸出能量之極性變換；倒相開關用于切換能量傳遞的方向；采用DC/DC電源電路和隔離電路，用于對不同電源及信號之間的隔離；采用電壓采樣回路6用于監(jiān)控各電池單體的當前電壓。以下結合圖2、3、4、5對本實用新型作進一步的說明。圖3中PKl為PWM控器2及開關回路；T為開關變壓器1，它是一個雙向能量轉換的多繞組高頻變壓器，用于能量轉換；PK2、PK3是倒相開關，Kl K5為連接各電池單體的矩陣電子開關4。電路的工作原理如下中央處理器3通過電壓采樣回路6采集各電池單體電壓，當電池各單體電壓差異較大時，中央處理器3控制PWM控制器2即PKl開始工作，PWM控制器2即PKl控制開關變壓器I即T接通或斷開，在開關變壓器I即T上會產(chǎn)生脈動的電流,此電流被次級線圈感應,產(chǎn)生一個電壓,經(jīng)過處理后,得到一個內(nèi)部充電電源，中央處理器3控制倒相開關PK2、PK3，輸出掃描陳列，矩陣電子開關4即Kl K5，將內(nèi)部充電電源加載到電池電壓較低的單體電池上，完成充放電的工作。在放電狀態(tài)下，如果電池組5中有電池單體電壓過低時，如圖4中BI電池單體電壓過低，此時PKl接通，有電流從BI正端經(jīng)過T流向B4電池單體的負端(圖4中虛線箭頭回路)，T從總體電池中獲取工作電源，加到T的初級，PKl斷開后，PK2和Kl，K2接通，此能量經(jīng)T的次級感應，產(chǎn)生一個充電電壓，通PK2，K1，BI，K2形成回路，完成對BI電池單體的充電(圖4中實線箭頭回路)。在充電過程中，如果電池組5中有電池單體電壓過高時，如果圖5中B3電池單體電壓過高，此時圖5中K3，K4，PK3接通，B3電池單體中的電能將通過B3電池單體正極，K3，PK3，K4，B3負極形成放電回路(圖5中虛線箭頭回路)，K3，K4，PK3斷開后，PKl接通T中存儲的能量通過PK1，T，B1，B4形成放電回路，對整體電池組5進行充電，(圖5中實線箭頭回路)。
權利要求1.一種電動汽車電池組主動均衡電路，其特征在于包括中央處理器(3)，其輸出端分別與倒相開關、PWM控制器(2)和輸出掃描陣列的輸入端相連，其輸入端與用于采集各電池單體電壓的電壓采樣回路(6)的輸出端相連，PWM控制器(2)的輸出端與開關變壓器(I)的輸入端相連，開關變壓器(I)的輸出端與倒相開關的輸入端相連，輸出掃描陣列的輸出端通過矩陣電子開關(4)與電池組(5)內(nèi)的各個電池單體相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車電池組主動均衡電路，其特征在于所述的電壓采樣回路(6)的輸出端通過光耦與隔離電路的輸入端相連，隔離電路的輸出端與中央處理器(3)的輸入端相連。
3.根據(jù)權利要求2所述的電動汽車電池組主動均衡電路，其特征在于還包括DC-DC電源電路，DC-DC電源電路向PWM控制器(2)和隔離電路供電。
4.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車電池組主動均衡電路，其特征在于所述的電池組(5)由多個電池單體串聯(lián)而成。
專利摘要本實用新型涉及一種電動汽車電池組主動均衡電路，包括中央處理器，其輸出端分別與倒相開關、PWM控制器和輸出掃描陣列的輸入端相連，其輸入端與用于采集各電池單體電壓的電壓采樣回路的輸出端相連，PWM控制器的輸出端與開關變壓器的輸入端相連，開關變壓器的輸出端與倒相開關的輸入端相連，輸出掃描陣列的輸出端通過矩陣電子開關與電池組內(nèi)的各個電池單體相連。采用能量轉移的方式，將電壓較高的電池單體的能量轉移到電壓較低的電池單體，或從電池組中獲取能量，將它轉移到電壓較低的電池單體，克服了被動均衡電路只能在充電狀態(tài)下才能進行均衡充電的問題；能快速的消除系統(tǒng)中的電池短板，實現(xiàn)對電池組的多充多放，延長了電動汽車的續(xù)駛里程。
文檔編號H02J7/00GK202840587SQ20122044498
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權日2012年9月4日
發(fā)明者吳成加 申請人:安徽安凱汽車股份有限公司