鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子動(dòng)力電池管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前限制鋰離子動(dòng)力電池工業(yè)化的一個(gè)主要原因是電池的性能和壽命。當(dāng)串聯(lián)的多個(gè)電池形成的電池組作為動(dòng)力電源時(shí)，由于鋰離子電池單體在生產(chǎn)過(guò)程中、長(zhǎng)時(shí)間靜置及長(zhǎng)期充放電過(guò)程中，電池組內(nèi)各單體荷電量差距會(huì)越來(lái)越大，呈發(fā)散趨勢(shì)，從而造成電池組內(nèi)部的電池的離散性加大，個(gè)別電池性能衰減加劇，導(dǎo)致整組電池失效。因此，為降低電池性能差異給整組電池帶來(lái)的影響，人們通過(guò)增設(shè)鋰離子動(dòng)力電池均衡放電裝置對(duì)電池組放電過(guò)程進(jìn)行均衡，提高整組電池的性能。傳統(tǒng)的均衡放電裝置并不支持大電流快速均衡放電，使得放電完成時(shí)間較長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種支持大電流快速均衡放電的鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)。
[0004]一種鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)，用于對(duì)鋰離子動(dòng)力電池組進(jìn)行均衡放電管理，包括監(jiān)測(cè)模塊、控制模塊、第一均衡放電模塊以及鋰離子動(dòng)力電池組；所述監(jiān)測(cè)模塊、所述第一均衡放電模塊分別與所述控制模塊連接；所述鋰離子動(dòng)力電池組包括多節(jié)串聯(lián)設(shè)置的鋰離子動(dòng)力電池；每節(jié)所述鋰離子動(dòng)力電池并聯(lián)設(shè)置第一均衡放電模塊；所述第一均衡放電模塊包括模擬開(kāi)關(guān)以及與所述模擬開(kāi)關(guān)串聯(lián)的第一 MOS管；所述監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)每節(jié)所述鋰離子動(dòng)力電池的電壓以及溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果輸出到所述控制模塊；所述控制模塊用于根據(jù)所述監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷所述鋰離子動(dòng)力電池的溫度是否超過(guò)第一預(yù)設(shè)溫度值或所述鋰離子動(dòng)力電池的電壓是否低于第一預(yù)設(shè)電壓值，若是，則控制所述第一均衡放電模塊工作從而對(duì)所述鋰離子動(dòng)力電池組進(jìn)行均衡放電。
[0005]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一均衡放電模塊還包括第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻；所述第一電阻一端與所述控制模塊的控制信號(hào)輸出端連接，另一端與所述模擬開(kāi)關(guān)的控制端連接；所述第二電阻的一端與所述控制信號(hào)輸出端連接，另一端則與所述模擬開(kāi)關(guān)的輸出端連接并接地；所述模擬開(kāi)關(guān)的輸入端作為所述第一均衡放電模塊的電壓輸入端與所述控制模塊的電壓輸出端連接；所述模擬開(kāi)關(guān)的輸入端還串聯(lián)第三電阻后與所述第一 MOS管的柵極連接；所述第一 MOS管的漏極與所述鋰離子動(dòng)力電池的正極連接，源極與所述鋰離子動(dòng)力電池的負(fù)極連接并接地；所述第四電阻并聯(lián)于所述第一 MOS管的柵極和源極之間。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括比例積分調(diào)節(jié)模塊，所述比例積分調(diào)節(jié)模塊的輸入端連接于所述控制模塊的電壓輸出端；所述比例積分調(diào)節(jié)模塊的輸出端則與所述第一均衡放電模塊的電壓輸入端連接。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一均衡放電模塊還包括第二 MOS管、第五電阻以及第六電阻；所述第五電阻一端與所述模擬開(kāi)關(guān)的輸入端連接，另一端與所述第二 MOS管的柵極連接；所述第六電阻的一端與所述第一 MOS管的源極連接，另一端則與所述第二 MOS管的柵極連接；所述第一MOS管的源極與所述第二MOS管的源極連接后接地；所述第二MOS管的漏極與所述第一 MOS管的源極連接后與所述鋰離子動(dòng)力電池的正極連接。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述模擬開(kāi)關(guān)為PNP三極管，所述第一 MOS管和所述第二MOS管為NMOS管。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括第二均衡放電模塊；所述第二均衡放電模塊包括初級(jí)側(cè)電路以及次級(jí)側(cè)電路；所述初級(jí)側(cè)電路與所述鋰離子動(dòng)力電池組并聯(lián)；每節(jié)所述鋰離子動(dòng)力電池均并聯(lián)設(shè)置一次級(jí)側(cè)電路。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述初級(jí)側(cè)電路包括初級(jí)側(cè)線圈、第一 NPN三極管、第二NPN三極管、第一電容以及第二電容；所述第一電容與所述第二電容串聯(lián)并連接于所述鋰離子動(dòng)力電池組的正極和負(fù)極之間；所述第一 NPN三極管的集電極與所述鋰離子動(dòng)力電池組的正極連接，發(fā)射極與所述第二 NPN三極管的集電極連接；所述第二 NPN三極管的發(fā)射極與所述鋰離子動(dòng)力電池組的負(fù)極連接；所述第一 NPN三極管的基極、所述第二 NPN三極管的基極分別與所述控制模塊連接；所述初級(jí)側(cè)線圈的一端連接于所述第一 NPN三極管與所述第二 NPN三極管之間，另一端則連接于所述第一電容與所述第二電容之間；所述次級(jí)側(cè)電路包括次級(jí)側(cè)線圈、第一二極管、第二二極管以及第三電容；所述次級(jí)側(cè)線圈一端與所述第一二極管的正極連接，另一端與所述第二二極管的正極連接；所述第一二極管的負(fù)極和所述第二二極管的負(fù)極連接后與所述鋰離子動(dòng)力電池的正極連接；所述第三電容與所述鋰離子動(dòng)力電池并聯(lián)；所述鋰離子動(dòng)力電池的負(fù)極連接于所述次級(jí)側(cè)線圈的中間節(jié)點(diǎn)。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括散熱模塊；所述散熱模塊與所述控制模塊連接；所述散熱模塊置于所述鋰離子動(dòng)力電池組的一側(cè)；所述散熱模塊用于所述鋰離子動(dòng)力電池組進(jìn)行散熱降溫。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊還用于根據(jù)所述監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷所述鋰離子動(dòng)力電池組的溫度是否超過(guò)第二預(yù)設(shè)溫度值；所述第二預(yù)設(shè)溫度值小于所述第一預(yù)設(shè)溫度值；所述控制模塊判斷所述鋰離子動(dòng)力電池組的溫度超過(guò)第二預(yù)設(shè)溫度值后控制所述散熱模塊工作，對(duì)所述鋰離子動(dòng)力電池組進(jìn)行散熱降溫。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)測(cè)模塊包括電壓傳感器、溫度傳感器以及PffM單元；所述電壓傳感器、所述溫度傳感器以及所述PWM單元與各鋰離子動(dòng)力電池并聯(lián)設(shè)置；所述溫度傳感器設(shè)置在所述鋰離子動(dòng)力電池外部，并連接于所述控制模塊的溫度測(cè)量端。
[0014]上述鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置的第一均衡放電模塊對(duì)鋰離子動(dòng)力電池組的放電過(guò)程進(jìn)行均衡放電，并且均衡電路不是采用純電阻進(jìn)行放電，而是采用MOS管。MOS管工作在線性導(dǎo)電區(qū)，表現(xiàn)為可變電阻的特性，可以通過(guò)控制模塊的調(diào)節(jié)根據(jù)需要表現(xiàn)為不同的阻值，實(shí)現(xiàn)大電流快速均衡放電，能夠有效的縮短均衡放電時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為一實(shí)施例中的鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為一實(shí)施例中的鋰離子動(dòng)力電子組均衡放電系統(tǒng)中的第一均衡放電模塊130的電路原理圖；
[0017]圖3為另一實(shí)施里中的鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)中的第一均衡放電模塊130的電路原理圖；
[0018]圖4為另一實(shí)施里中的鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖5為圖4所示實(shí)施例中的鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)中的第二均衡放電模塊460的電路原理圖；
[0020]圖6為圖4所示實(shí)施例中的鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)中的比例積分調(diào)節(jié)模塊470的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]一種鋰離子動(dòng)力電池組均衡放電系統(tǒng)，用于對(duì)鋰離子動(dòng)力電池組進(jìn)行均衡放電管理，包括監(jiān)測(cè)模塊、控制模塊、第一均衡放電模塊以及鋰離子動(dòng)力電池組。監(jiān)測(cè)模塊、第一均衡放電模塊分別與控制模塊連接。鋰離子動(dòng)力電池組包括多節(jié)串聯(lián)設(shè)置的鋰離子動(dòng)力電池。其中每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池均并聯(lián)設(shè)置有第一均衡放電模塊。在本實(shí)施例中，第一均衡放電模塊包括模擬開(kāi)關(guān)以及與模擬開(kāi)關(guān)串聯(lián)的第一 MOS管。具體地，監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的電壓以及溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果輸出到控制模塊?？刂颇K用于根據(jù)監(jiān)測(cè)模塊輸出的監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷鋰離子動(dòng)力電池的溫度是否超過(guò)第一預(yù)設(shè)溫度值或鋰離子動(dòng)力電池的電壓是否低于第一預(yù)設(shè)電壓值，若是，則控制模塊控制第一均衡放電模塊工作從對(duì)鋰離子動(dòng)力電池組進(jìn)行放電均衡。
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