本發(fā)明屬于新能源電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

儲(chǔ)能動(dòng)力電池組通常包括多個(gè)電池單元相互串聯(lián)而成的，每個(gè)電池單元又是由一個(gè)或多個(gè)單體電池并聯(lián)或串聯(lián)而成。在BMS電池管理系統(tǒng)中，電池組通常安裝于一個(gè)或多個(gè)電池箱中。儲(chǔ)能動(dòng)力電池廣泛的應(yīng)用于電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能電站等，尤其目前，新能源汽車是汽車發(fā)展熱點(diǎn)，電動(dòng)汽車更為重中之重，而儲(chǔ)能動(dòng)力電池組是制約電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件。

由于生產(chǎn)制造工藝條件限制，使每一個(gè)電池之間存在差異，隨著電池組充放電次數(shù)的增加，電池組中每個(gè)電池單元的充放電狀態(tài)、溫度、端電壓、阻抗和老化特性等等的差異，使得各個(gè)單體電池的狀態(tài)可能各不相同，造成電池單元之間的電量和電壓等更加不均衡。因此，電池組中電池單元的一致性是判斷電池組性能優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)之一。像“木桶效應(yīng)”一樣，電池組的容量和帶電量由最差的那一個(gè)電池單元決定。

現(xiàn)有電池組均衡方法很多，比如，電阻消耗均衡法，該中方法在使用時(shí)，電池組的能量損耗大，且只能對(duì)單體電池進(jìn)行放電均衡，而不能充電均衡，還必須要以最低容量的單體電池為參照標(biāo)準(zhǔn)才能實(shí)現(xiàn)均衡。開關(guān)電容均衡法可實(shí) 現(xiàn)充放電均衡，但由于是逐級(jí)傳遞能量，因此均衡速度較慢效果不佳。多繞組變壓器均衡法的設(shè)計(jì)復(fù)雜，需要根據(jù)不同的電池組內(nèi)的單體電池的數(shù)量改變繞組數(shù)量，不易于電池組的擴(kuò)展，且僅僅通過給單體電池充電的方式實(shí)現(xiàn)均衡。多模塊開關(guān)選擇均衡法對(duì)任何一個(gè)單體進(jìn)行單獨(dú)充放電均衡，但是每次只能針對(duì)一個(gè)單體電池，因此整個(gè)電池組的充放電均衡時(shí)間較長(zhǎng)，尤其在單體數(shù)量很大的情況下。

此外，上述的主動(dòng)均衡在實(shí)踐應(yīng)用中安全可靠性做的不夠高，往往工作一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)各種異常導(dǎo)致電路板損壞無法正常工作。因此，研究高安全可靠的主動(dòng)均衡電路成為解決電池組中主動(dòng)均衡的關(guān)鍵點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)構(gòu)思巧妙、制造成本低的高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)，其包括若干電池管理模塊和一個(gè)主機(jī)MCU，所述每個(gè)電池管理模塊均包括一個(gè)由若干單體電池串聯(lián)而成的電池單元和一個(gè)從機(jī)MCU，所述單體電池的兩端均并聯(lián)連接至第一雙向DC-DC電路，所述電池單元作為一個(gè)整體還并聯(lián)有第二雙向DC-DC電路，所述從機(jī)MCU通過第一通訊線獲得該電池管理模塊內(nèi)的各單體電池或電池單元的電壓信息，通過對(duì)該信息進(jìn)行分析處理后對(duì)應(yīng)地控制第一、二雙向DC-DC電路，所有電池管理模塊的從機(jī)MCU均通過第二通訊線連接至主機(jī)MCU。

作為本發(fā)明一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述與電池單元并聯(lián)的第二雙向DC-DC電路均連接至公用電源。

作為本發(fā)明一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述主機(jī)MCU還收集各從機(jī)MCU的信息處理后，通過控制第二雙向DC-DC電路實(shí)現(xiàn)電池單元之間的充放電均衡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)在于：每個(gè)單體電池的雙向DC-DC電路和每個(gè)電池單元的雙向DC-DC電路都不存在總線選擇開關(guān)，無需復(fù)雜的總線開關(guān)控制，安全性極高；每個(gè)雙向DC-DC電路之間都不相互影響，都可以同時(shí)進(jìn)行充電均衡或放電均衡，其均衡速度快，效果明顯。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)的電路示意圖。

【具體實(shí)施方式】

請(qǐng)參考圖1所示，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)予以詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)，其包括若干電池管理模塊和一個(gè)主機(jī)MCU，所述每個(gè)電池管理模塊均包括一個(gè)由若干單體電池串聯(lián)而成的電池單元和一個(gè)從機(jī)MCU，所述單體電池的兩端均并聯(lián)連接至第一雙向DC-DC電路，所述電池單元作為一個(gè)整體還并聯(lián)有第二雙向DC-DC電路，所述從機(jī)MCU通過第一通訊線獲得該電池管理模塊內(nèi)的各單體電池或電池單元的電壓信息，通過對(duì)該信息進(jìn)行分析處理后對(duì)應(yīng)地控制第一、二雙向DC-DC電路，所有電池管理模塊的從機(jī)MCU均通過第二通訊線連接至主機(jī)MCU。所述與電池單元并聯(lián)的第二雙向DC-DC電路均連接至公用電源。所述主機(jī)MCU還收集各從機(jī)MCU的信息處理后，通過控制第二雙向DC-DC電路實(shí)現(xiàn)電池單元之間的充放電均衡。

本發(fā)明一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)的工作原理是：從機(jī)MCU通過通訊線得來信息和采集箱體內(nèi)單體電池或電池單元的電壓，分析并處理后，通過控制第一雙向DC-DC電路來對(duì)各單體電池進(jìn)行充放電均衡，主機(jī)MCU通過與眾從機(jī)MCU進(jìn)行通信，來收集各個(gè)電池單元的整體電量與電壓等信息，分析判斷來哪個(gè)電池單元需要充電或放電均衡，并通過通訊線發(fā)出指令，讓眾從機(jī)執(zhí)行指令，即從機(jī)MCU控制第二雙向DC-DC電路對(duì)各電池單元進(jìn)行充放電均衡。

本發(fā)明一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)中的每個(gè)單體電池雙向DC-DC電路和每個(gè)電池單元雙向DC-DC電路都不存在總線選擇開關(guān)，無需復(fù)雜的總線開關(guān)控制，安全性極高。且每個(gè)雙向DC-DC電路之間都不相互影響，每個(gè)雙向DC-DC電路都可以同時(shí)進(jìn)行充電均衡或放電均衡，其均衡速度快，效果明顯。

本發(fā)明的主動(dòng)均衡電路不僅有電池單元內(nèi)部的單體電池之間均衡，還有電池單元與電池單元之間的均衡，解決了各電池單元之間的電量不一致的問題。

最后，本發(fā)明的公用電源可做成車上啟動(dòng)電源，可以解決現(xiàn)有對(duì)已沒電的啟動(dòng)電源無法進(jìn)行充電，導(dǎo)致整個(gè)電池組進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)，車輛無法啟動(dòng)。

本發(fā)明一種高安全可靠的主動(dòng)均衡電路系統(tǒng)，并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所描述，因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。