本實用新型涉及一種電池組,尤其是涉及一種同時具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組,屬于電池均衡與管理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著電動汽車、新能源發(fā)電、微網(wǎng)技術(shù)與儲能電站的發(fā)展,各種新型環(huán)保電池得到廣泛應(yīng)用,包括磷酸鐵鋰電池、超級電容、膠體電池等。電池單體串聯(lián)時,由于個體特性的差異,電池組效率將由特性最差的單體決定,并且電池單體出現(xiàn)過充與過放故障時容易引發(fā)事故。為了保證新型環(huán)保電池的安全高效運行,必須為電池組設(shè)計有效的電池管理系統(tǒng)。
目前市場中的電池管理系統(tǒng)大多采用能量耗散型均衡技術(shù),其優(yōu)點在于控制簡單、成本低,但是由于能量直接消耗在電阻上,系統(tǒng)效率較低。近年來,主動均衡技術(shù)迅速發(fā)展,其優(yōu)勢在于系統(tǒng)效率高,但是其控制復(fù)雜、成本高的缺點亟待克服。除了均衡技術(shù)以外,電池組的熱管理技術(shù)也是電池安全、高效應(yīng)用的關(guān)鍵,能夠有效提高電池的循環(huán)壽命。電池溫度過高或過低均會降低其輸出效率,甚至對電池造成損害。
目前電池組、電池管理系統(tǒng)與熱管理系統(tǒng)往往是單獨設(shè)計的,電池管理系統(tǒng)需要針對不同的電池組設(shè)計方式采取不同的連線方式。電池單體電壓與溫度采集模塊位于電池管理系統(tǒng)內(nèi)部,當(dāng)單體數(shù)量較多時,接線復(fù)雜,較長的連接線影響數(shù)據(jù)采集精度,并且容易發(fā)生斷線故障。而熱管理系統(tǒng)需要根據(jù)不同的電池組連接方式進行設(shè)計,設(shè)計過程復(fù)雜,而且熱管理系統(tǒng)需要額外的供電設(shè)備,系統(tǒng)成本較高。針對上述問題,本領(lǐng)域的技術(shù)人員也在不斷的嘗試,但是一直沒有得到妥善解決,因此迫切的需要一種新的方案解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型正是針對現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計中存在的問題,提供了一種同時具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組,該技術(shù)方案能夠?qū)⒛芰繌哪芰扛叩膯误w轉(zhuǎn)移到能量低的單體,從而保證電池單體電壓的無損均衡,同時能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量用于熱管理系統(tǒng)的供電,給電池運行提供一個良好的環(huán)境,保障電池安全運行、提高電池運行效率。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下,同時具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組,其特征在于,所述智能電池組包括至少兩個智能電池箱、一個能量池和一個主控制器,所述智能電池箱模塊設(shè)置在能量池和主控制器之間。主控制器與各個電池箱的從控制器相連接,主要有單片機最小系統(tǒng)、CAN通信接口等部分組成。主要功能在于:經(jīng)CAN總線接收從控制器發(fā)送而來的電池單體信息數(shù)據(jù),單片機最小系統(tǒng)進行電池荷電狀態(tài)(SOC)計算,并根據(jù)計算結(jié)果判斷系統(tǒng)運行狀態(tài),經(jīng)CAN總線傳遞控制命令至充電機,控制充電器工作模式,該技術(shù)方案將電池組的均衡功能與熱管理功能合二為一,熱管理系統(tǒng)直接從能量高的單體取電,增加了均衡電流與均衡速度,熱管理系統(tǒng)無需額外的供電電源與控制器,降低了系統(tǒng)的體積與整體成本,有利于無損均衡技術(shù)的推廣。
作為本實用新型的一種改進,所述智能電池箱包含串聯(lián)電池單元、電池單體電壓與溫度采集板、均衡切換開關(guān)陣列、雙向隔離式直流/直流變換器、冷卻裝置、加熱裝置、能量池接口、模式選擇開關(guān)、電池箱從控制器、絕緣外殼、正極接口、負極接口、控制器通信接口以及SPI通信接口,所述串聯(lián)電池單元、電池單體電壓與溫度采集板、均衡切換開關(guān)陣列、雙向隔離式直流/直流變換器、冷卻裝置、加熱裝置、能量池接口、模式選擇開關(guān)、電池箱從控制器均設(shè)置在絕緣外殼內(nèi),所述正極接口與串聯(lián)電池單元正極連接,所述負極接口與串聯(lián)電池單元負極連接,所述控制器通信接口與電池箱從控制器相連,所述正極接口、負極接口以及控制器通信接口從絕緣外殼內(nèi)引出,該技術(shù)方案中所述的冷卻裝置在接通電源后能夠降低電池箱內(nèi)的溫度,加熱裝置在接通電源后能夠提高電池箱內(nèi)的溫度,能量池接口用于連接能量池。電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列。從控制器由單片機最小系統(tǒng)、CAN通訊接口、SPI通信接口等部分組成。單片機最小系統(tǒng)通過SPI通信接收單體數(shù)據(jù)采集板傳送而來的數(shù)據(jù),進行處理之后,經(jīng)CAN總線將數(shù)據(jù)傳送至主控制器。從控制器根據(jù)采集的單體信息進行電池過充保護、過放保護以及過溫保護。
作為本實用新型的一種改進,每個智能電池箱中的串聯(lián)電池單元由m節(jié)電池單體串聯(lián)而成,其中 m>=2,這樣可以提供較大的電壓。
作為本實用新型的一種改進,所述電池單體電壓與溫度采集板安裝在串聯(lián)電池單元上,所述的電池單體電壓與溫度采集板由單體電壓采集運放、溫度傳感器以及AD芯片組成,溫度傳感器直接安裝在各單體表面,溫度傳感器與AD芯片之間距離近,無需較長的連接線,能夠有效減小系統(tǒng)接線難度、降低斷線故障發(fā)生幾率并能增加數(shù)據(jù)采集精度。
作為本實用新型的一種改進,所述主控制器包括通信接口和數(shù)據(jù)存儲器,用于控制電池箱之間電壓均衡與數(shù)據(jù)存儲功能。
作為本實用新型的一種改進,所述均衡切換開關(guān)陣列與電池單體電壓與溫度采集板相連,根據(jù)從控制器的指令能夠與連接或切出指定的電池單體,所述雙向隔離式直流/直流變換器的輸入端通過均衡切換開關(guān)陣列接入一個或多個電池單體,能量能夠雙向流動;所述能量池接口與能量池連接,所述模式選擇開關(guān)選擇性的接入冷卻裝置、加熱裝置與能量池中的一個或者多個。
作為本實用新型的一種改進,所述電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列,當(dāng)溫度高于設(shè)定的溫度上限時,模式選擇開關(guān)接通冷卻裝置,均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給冷卻裝置供電;當(dāng)溫度低于設(shè)定的溫度下限時,模式選擇開關(guān)接通加熱裝置,均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給發(fā)熱裝置供電;當(dāng)溫度處于設(shè)定的范圍內(nèi),模式選擇開關(guān)接通能量池,將電壓高的單體能量通過能量池轉(zhuǎn)移到電壓低的單體,溫度上限與溫度下限可根據(jù)所選用電池單體的最佳工作溫度范圍設(shè)定。
作為本實用新型的一種改進,所述冷卻裝置為風(fēng)冷裝置或者水冷裝置或其他冷卻裝置,能夠在電池溫度較高時對電池進行冷卻,使電池運行在最佳狀態(tài)。所述加熱裝置為熱電阻或者熱電偶或其他發(fā)熱裝置,能夠在電池溫度較低時對電池進行加熱,使電池運行在最佳狀態(tài)。所述能量池用于存儲并轉(zhuǎn)移能量,設(shè)置為超級電容、電池或其他形式能量池。能量池作為能量傳遞中轉(zhuǎn)站,能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量轉(zhuǎn)移到能量較低的單體。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本實用新型的優(yōu)點如下:1)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、簡單、可靠;2)該技術(shù)方案提供一種同時具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組,能夠?qū)⒛芰繌哪芰扛叩膯误w轉(zhuǎn)移到能量低的單體,從而保證電池單體電壓的無損均衡,同時能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量用于熱管理系統(tǒng)的供電,給電池運行提供一個良好的環(huán)境,保障電池安全運行、提高電池運行效率。將均衡功能與熱管理功能合二為一的好處在于:熱管理系統(tǒng)直接從能量高的單體取電,增加了均衡電流與均衡速度,熱管理系統(tǒng)無需額外的供電電源與控制器,降低了系統(tǒng)的體積與整體成本,有利于無損均衡技術(shù)的推廣;3)該技術(shù)方案成本較低,便于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
附圖說明
圖1是本實用新型智能電池組整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型的智能電池箱結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本實用新型的均衡切換開關(guān)與電池單體連接方式圖;
圖4是本實用新型的模式選擇開關(guān)與雙向隔離直流/直流變換器輸出端連接方式圖;
圖中:0、主控制器,1-n、電池箱1-n,1-1、正極接口, 1-2、負極接口,1-3、控制器通信接口,1-4、串聯(lián)電池單元,1-5、電池單體電壓與溫度采集板,1-6、均衡切換開關(guān)陣列,1-7、雙向隔離式直流/直流變換器,1-8、模式選擇開關(guān),1-9、冷卻裝置,1-10、能量池接口,1-11、加熱裝置, 1-12—1-14、SPI通信接口,1-15、電池箱從控制器,1-16、絕緣外殼。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的理解和認(rèn)識,下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述和介紹。
實施例1:
參見圖1、圖2,一種同時具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組,所述智能電池組包括至少兩個智能電池箱、一個能量池和一個主控制器,所述智能電池箱模塊設(shè)置在能量池和主控制器之間。主控制器與各個電池箱的從控制器相連接,主要有單片機最小系統(tǒng)、CAN通信接口等部分組成。主要功能在于:經(jīng)CAN總線接收從控制器發(fā)送而來的電池單體信息數(shù)據(jù),單片機最小系統(tǒng)進行電池荷電狀態(tài)(SOC)計算,并根據(jù)計算結(jié)果判斷系統(tǒng)運行狀態(tài),經(jīng)CAN總線傳遞控制命令至充電機,控制充電器工作模式,該技術(shù)方案將電池組的均衡功能與熱管理功能合二為一,熱管理系統(tǒng)直接從能量高的單體取電,增加了均衡電流與均衡速度,熱管理系統(tǒng)無需額外的供電電源與控制器,降低了系統(tǒng)的體積與整體成本,有利于無損均衡技術(shù)的推廣;所述主控制器包括通信接口和數(shù)據(jù)存儲器,用于控制電池箱之間電壓均衡與數(shù)據(jù)存儲功能;其中主控制器0根據(jù)所采用電池的類型與參數(shù)設(shè)置智能電池箱模塊工作溫度上限tu與下限td。參照圖2,本實用新型提供的智能電池箱均包含正極接口1-1、負極接口1-2、控制器通信接口1-3、由m(m>=2)節(jié)電池單體串聯(lián)而成的串聯(lián)電池單元1-4、電池單體電壓與溫度采集板1-5、均衡切換開關(guān)陣列1-6、雙向隔離式直流/直流變換器1-7、模式選擇開關(guān)1-8、冷卻裝置1-9、能量池接口1-10、加熱裝置1-11、SPI通信接口1-12、1-13與1-14、電池箱從控制器1-15、絕緣外殼1-16組成,電池單體數(shù)據(jù)采集板1-5安裝在電池箱內(nèi)部,無需較長連接排線,且能夠提高采樣精度。參照圖3,本實用新型提供的均衡切換開關(guān)1-6能夠接入或切出任意電池單體,比如開關(guān)1-6-1導(dǎo)通,1-6-2、1-6-3、……、1-6-m均關(guān)斷,則接入電池單體1-4-1并切出電池單體1-4-2、1-4-3、……、1-4-m,此時電池單體1-4-1連接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端,所述串聯(lián)電池單元1-4、電池單體電壓與溫度采集板1-5、均衡切換開關(guān)陣列1-6、雙向隔離式直流/直流變換器1-7、冷卻裝置1-9、加熱裝置1-11、能量池接口1-10、模式選擇開關(guān)1-8、電池箱從控制器1-15均設(shè)置在絕緣外殼1-16內(nèi),所述正極接口與串聯(lián)電池單元正極連接,所述負極接口與串聯(lián)電池單元負極連接,所述控制器通信接口與電池箱從控制器相連,所述正極接口1-1、負極接口1-2以及控制器通信接口1-3從絕緣外殼內(nèi)引出,該技術(shù)方案中所述的冷卻裝置在接通電源后能夠降低電池箱內(nèi)的溫度,加熱裝置在接通電源后能夠提高電池箱內(nèi)的溫度,能量池接口用于連接能量池。電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列。從控制器由單片機最小系統(tǒng)、CAN通訊接口、SPI通信接口等部分組成。單片機最小系統(tǒng)通過SPI通信接收單體數(shù)據(jù)采集板傳送而來的數(shù)據(jù),進行處理之后,經(jīng)CAN總線將數(shù)據(jù)傳送至主控制器。從控制器根據(jù)采集的單體信息進行電池過充保護、過放保護以及過溫保護,每個智能電池箱中的串聯(lián)電池單元由m節(jié)電池單體串聯(lián)而成,其中 m>=2。
所述電池單體電壓與溫度采集板安裝在串聯(lián)電池單元上,所述的電池單體電壓與溫度采集板由單體電壓采集運放、溫度傳感器以及AD芯片組成,溫度傳感器直接安裝在各單體表面,溫度傳感器與AD芯片之間距離近,無需較長的連接線,能夠有效減小系統(tǒng)接線難度、降低斷線故障發(fā)生幾率并能增加數(shù)據(jù)采集精度。
實施例2:
參見圖1、圖2 ,作為本實用新型的一種改進,所述均衡切換開關(guān)陣列與電池單體電壓與溫度采集板相連,根據(jù)從控制器的指令能夠與連接或切出指定的電池單體,所述雙向隔離式直流/直流變換器的輸入端通過均衡切換開關(guān)陣列接入一個或多個電池單體,能量能夠雙向流動;所述能量池接口與能量池連接,所述模式選擇開關(guān)選擇性的接入冷卻裝置、加熱裝置與能量池中的一個或者多個。例如模式選擇開關(guān)能夠根據(jù)從控制器指令將雙向隔離式直流/直流變換器的輸出端接到冷卻裝置、加熱裝置或者能量池接口中的一個,或者同時連接到均衡裝置與加熱裝置(或冷卻裝置)。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
實施例3:
參見圖1、圖2 ,作為本實用新型的一種改進,所述冷卻裝置為風(fēng)冷裝置或者水冷裝置或其他冷卻裝置,能夠在電池溫度較高時對電池進行冷卻,使電池運行在最佳狀態(tài)。所述加熱裝置為熱電阻或者熱電偶或其他發(fā)熱裝置,能夠在電池溫度較低時對電池進行加熱,使電池運行在最佳狀態(tài)。所述能量池用于存儲并轉(zhuǎn)移能量,設(shè)置為超級電容、電池或其他形式能量池。能量池作為能量傳遞中轉(zhuǎn)站,能夠?qū)⒛芰枯^高的單體能量轉(zhuǎn)移到能量較低的單體,所述電池箱從控制器根據(jù)電池單體數(shù)據(jù)采集板傳輸來的溫度數(shù)據(jù)和單體電壓數(shù)據(jù)分別控制模式選擇開關(guān)和均衡切換開關(guān)陣列,當(dāng)溫度高于設(shè)定的溫度上限時,模式選擇開關(guān)接通冷卻裝置,均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給冷卻裝置供電;當(dāng)溫度低于設(shè)定的溫度下限時,模式選擇開關(guān)接通加熱裝置,均衡切換開關(guān)陣列接通電壓較高的若干個單體經(jīng)雙向隔離式直流/直流變換器升壓后給發(fā)熱裝置供電;當(dāng)溫度處于設(shè)定的范圍內(nèi),模式選擇開關(guān)接通能量池,將電壓高的單體能量通過能量池轉(zhuǎn)移到電壓低的單體,其中溫度上限與溫度下限可根據(jù)所選用電池單體的最佳工作溫度范圍設(shè)定。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點與實施例1完全相同。
工作原理:參見圖1-圖4,電池組充電時,該技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)電池單體充電均衡,并保證充電溫度在指定范圍內(nèi)。智能電池箱1-n中的電池單體數(shù)據(jù)采集板按照采樣周期ts采集各個電池箱內(nèi)串聯(lián)電池單元電池單體電壓與溫度,將采集到的數(shù)據(jù)其傳輸給電池箱從控制器1-15,電池箱從控制器將所屬電池箱內(nèi)電池單體電壓由高到低排序,記電池單體電壓最高的單體標(biāo)號為Ux-1、電池單體電壓最低的單體標(biāo)號為Ux-2、電池單體最高溫度為Tx-1、電池單體最低溫度為Tx-2,其中x為智能電池箱標(biāo)號(x=1,2,……,n)。電池箱從控制器通過控制器通信接頭1-3將電池單體數(shù)據(jù)傳送給主控制器0,并從主控制器0接收智能電池箱溫度上限值Tu與下限值Td,同時主控制器計算從控制器傳輸來的電壓數(shù)據(jù)中的最大值與最小值,并將對應(yīng)的電池單體標(biāo)號為U1和U2,所屬的電池箱標(biāo)號分別記為y和z。以智能電池箱1為例,如果T1-2小于Td,則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U1的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-1閉合,模式選擇開關(guān)1-8-2與1-8-3斷開,使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入冷卻裝置。標(biāo)號為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給冷卻裝置供電,使得標(biāo)號為U1的電池單體電壓降低,并給電池箱散熱。以智能電池箱模塊1為例,如果T1-1大于Tu,則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U1的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-3閉合,模式選擇開關(guān)1-8-1與1-8-2斷開,使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入發(fā)熱裝置。標(biāo)號為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給發(fā)熱裝置供電,使得標(biāo)號為U1的電池單體電壓降低,并給電池箱加熱。其他智能電池箱模塊的熱管理工作過程與智能電池箱1相同。電池箱從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U1的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸入端。模式選擇開關(guān)y-8-2閉合,模式選擇開關(guān)y-8-1與y-8-3斷開,使得雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸出端接入能量池。標(biāo)號為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后將能量轉(zhuǎn)移到能量池。經(jīng)過ts/2時間后,從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U2的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U2的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器z-7的輸入端。模式選擇開關(guān)z-8-2閉合,模式選擇開關(guān)z-8-1與z-8-3斷開,使得能量池中的能量經(jīng)過雙向隔離式直流/直流變換器轉(zhuǎn)移到標(biāo)號為U2的單體中。采樣周期ts結(jié)束后,重復(fù)上述步驟,直至電池組充電完成。所有電池單體數(shù)據(jù)傳送至主控制器并進行顯示與存儲。
電池組放電時,該技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)電池單體放電均衡,并保證放電溫度在指定范圍內(nèi)。智能電池箱1-n中的電池單體數(shù)據(jù)采集板按照采樣周期ts采集各個電池箱內(nèi)串聯(lián)電池單元電池單體電壓與溫度,將采集到的數(shù)據(jù)其傳輸給電池箱從控制器1-15,電池箱從控制器將所屬電池箱內(nèi)電池單體電壓由高到低排序,記電池單體電壓最高的單體標(biāo)號為Ux-1、電池單體電壓最低的單體標(biāo)號為Ux-2、電池單體最高溫度為Tx-1、電池單體最低溫度為Tx-2,其中x為智能電池箱標(biāo)號(x=1,2,……,n)。以智能電池箱模塊1為例,如果T1-2小于Td,則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U1的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-1閉合,模式選擇開關(guān)1-8-2與1-8-3斷開,使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入冷卻裝置。標(biāo)號為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給冷卻裝置供電,使得標(biāo)號為U1的電池單體電壓降低,并給電池箱散熱。以智能電池箱模塊1為例,如果T1-1大于Tu,則從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U1的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸入端。模式選擇開關(guān)1-8-3閉合,模式選擇開關(guān)1-8-1與1-8-2斷開,使得雙向隔離式直流/直流變換器1-7的輸出端接入發(fā)熱裝置。標(biāo)號為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后給發(fā)熱裝置供電,使得標(biāo)號為U1的電池單體電壓降低,并給電池箱加熱。其他智能電池箱模塊的熱管理工作過程與智能電池箱1相同。電池箱從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U1的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U1的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸入端。模式選擇開關(guān)y-8-2閉合,模式選擇開關(guān)y-8-1與y-8-3斷開,使得雙向隔離式直流/直流變換器y-7的輸出端接入能量池。標(biāo)號為U1的電池單體通過雙向隔離式直流/直流變換器1-7升壓后將能量轉(zhuǎn)移到能量池。經(jīng)過ts/2時間后,從控制器發(fā)出命令使得均衡切換開關(guān)接入標(biāo)號為U2的電池單體,切出其他所有電池單體,使得標(biāo)號為U2的電池單體接到雙向隔離式直流/直流變換器z-7的輸入端。模式選擇開關(guān)z-8-2閉合,模式選擇開關(guān)z-8-1與z-8-3斷開,使得能量池中的能量經(jīng)過雙向隔離式直流/直流變換器轉(zhuǎn)移到標(biāo)號為U2的單體中。采樣周期ts結(jié)束后,重復(fù)上述步驟,直至電池組放電結(jié)束。所有電池單體數(shù)據(jù)傳送至主控制器并進行顯示與存儲。
綜上所述,本實用新型提供了一種同時具有電池單體均衡與熱管理功能的智能電池組,在保證電池單體電壓均衡的同時給電池運行提供一個良好的環(huán)境,保障電池安全運行、提高電池運行效率、實現(xiàn)無損耗均衡、降低系統(tǒng)整體成本。
本實用新型還是將實施例2、3所述技術(shù)特征中的至少一個與實施例1組合形成新的實施方式。
需要說明的是上述實施例,并非用來限定本實用新型的保護范圍,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本實用新型權(quán)利要求所保護的范圍。