一種電動(dòng)汽車蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)及其電動(dòng)汽車的制作方法
【專利摘要】一種蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)，包括蓄電池組，蓄電池組包括n個(gè)蓄電池單體，每個(gè)蓄電池單體包括正極和負(fù)極，第1蓄電池單體的正極為正引出端，第n蓄電池單體的負(fù)極為負(fù)引出端，第i個(gè)蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控串聯(lián)開關(guān)與第i+1蓄電池單體的正極連接，第i蓄電池單體的正極通過第i受控并聯(lián)正開關(guān)和正限流電阻與第i+1蓄電池單體的正極連接，第i蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)和負(fù)限流電阻與第i+1蓄電池單體的正極連接；第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均與均衡控制器連接。以及提供一種采用所述蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的電動(dòng)汽車。本發(fā)明蓄電池單體之間電壓均衡、有效延長(zhǎng)使用壽命。
【專利說明】—種電動(dòng)汽車蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)及其電動(dòng)汽車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車蓄電池組，尤其是一種電動(dòng)汽車蓄電池組控制系統(tǒng)及其電動(dòng)汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電動(dòng)汽車蓄電池組，通常包括至少3組的蓄電池單體，所述蓄電池單體之間串聯(lián)后實(shí)現(xiàn)供電，在電動(dòng)汽車工作或不工作時(shí)，均保持串聯(lián)狀態(tài)；由于蓄電池單體之間相互存在差異，使用一段時(shí)間后，蓄電池單體之間的電壓會(huì)下降，如果繼續(xù)串聯(lián)使用，會(huì)加劇蓄電池單體之間的電壓差，最終導(dǎo)致使用壽命較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服已有電動(dòng)汽車蓄電池組的使用后容易產(chǎn)生電壓不均衡狀態(tài)、使用壽命較短的不足，本發(fā)明提供了一種蓄電池單體之間電壓均衡、延長(zhǎng)使用壽命的電動(dòng)汽車蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)及其電動(dòng)汽車。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括η個(gè)蓄電池單體，η為自然數(shù)，且η > 3，分別為依次設(shè)置的第I蓄電池單體、第2蓄電池單體、…第η蓄電池單體，每個(gè)蓄電池單體包括正極和負(fù)極，所述第I蓄電池單體的正極為正引出端，所述第η蓄電池單體的負(fù)極為負(fù)引出端，η-1，第i個(gè)蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控串聯(lián)開關(guān)與第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的正極通過第i受控并聯(lián)正開關(guān)和正限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)和負(fù)限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接；
所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均與用于選擇性地控制各個(gè)第i受控串聯(lián)開關(guān)閉合，或同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)閉合的均衡控制器連接。
[0005] 進(jìn)一步，所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均為繼電器。當(dāng)然，也可以是其他受控開關(guān)。
[0006]一種電動(dòng)汽車，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括η個(gè)蓄電池單體，η為自然數(shù)，且n ≥3，分別為依次設(shè)置的第I蓄電池單體、第2蓄電池單體、…第η蓄電池單體，每個(gè)蓄電池單體包括正極和負(fù)極，所述第I蓄電池單體的正極為正引出端，所述第η蓄電池單體的負(fù)極為負(fù)引出端，η-1，第i個(gè)蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控串聯(lián)開關(guān)與第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的正極通過第i受控并聯(lián)正開關(guān)和正限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)和負(fù)限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接；
所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均與用于根據(jù)電動(dòng)汽車啟動(dòng)開關(guān)狀態(tài)選擇性地時(shí)控制各個(gè)第i受控串聯(lián)開關(guān)閉合，或同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)閉合的均衡控制器連接。
[0007]進(jìn)一步，所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均為繼電器。當(dāng)然，也可以是其他受控開關(guān)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:在蓄電池組對(duì)外供電時(shí)，即電動(dòng)汽車啟動(dòng)時(shí)，第i受控串聯(lián)開關(guān)均閉合，同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均斷開，使得η個(gè)蓄電池單體處于串聯(lián)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)供電；
當(dāng)不需要對(duì)外輸出供電時(shí)，即電動(dòng)汽車熄火時(shí)，則第i受控串聯(lián)開關(guān)均斷開，同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均閉合，使得η個(gè)蓄電池單體處于并聯(lián)狀態(tài)，經(jīng)過一個(gè)限流電阻，模塊之間互相充電，最終各個(gè)模塊的電壓變成一樣，達(dá)到均衡狀態(tài)；
通過上述控制，使得在蓄電池組對(duì)外供電時(shí)，相互蓄電池單體的電壓是均衡，可以有效延長(zhǎng)使用壽命。
[0009]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:蓄電池單體之間電壓均衡、有效延長(zhǎng)使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)的示意圖，該附圖中，以三組蓄電池單體為例?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0012]實(shí)施例1
參照?qǐng)D1，一種蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括η個(gè)蓄電池單體，η為自然數(shù)，且η > 3，分別為依次設(shè)置的第I蓄電池單體、第2蓄電池單體、…第η蓄電池單體，每個(gè)蓄電池單 體包括正極和負(fù)極，所述第I蓄電池單體的正極為正引出端，所述第η蓄電池單體的負(fù)極為負(fù)引出端，η-1，第i個(gè)蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控串聯(lián)開關(guān)與第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的正極通過第i受控并聯(lián)正開關(guān)和正限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)和負(fù)限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接；
所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均與用于選擇性地控制各個(gè)第i受控串聯(lián)開關(guān)閉合，或同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)閉合的均衡控制器連接。
[0013]進(jìn)一步，所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均為繼電器。當(dāng)然，也可以是其他受控開關(guān)。
[0014]本實(shí)施例的工作過程為:在蓄電池組對(duì)外供電時(shí)，第i受控串聯(lián)開關(guān)均閉合，同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均斷開，使得η個(gè)蓄電池單體處于串聯(lián)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)供電；
當(dāng)不需要對(duì)外輸出供電時(shí)，則第i受控串聯(lián)開關(guān)均斷開，同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均閉合，使得η個(gè)蓄電池單體處于并聯(lián)狀態(tài)，經(jīng)過一個(gè)限流電阻，模塊之間互相充電，最終各個(gè)模塊的電壓變成一樣，達(dá)到均衡狀態(tài)；
通過上述控制，使得在蓄電池組對(duì)外供電時(shí)，相互蓄電池單體的電壓是均衡，可以有效延長(zhǎng)使用壽命。[0015]如圖1所示，n=3的實(shí)例，第I受控串聯(lián)開關(guān)為繼電器K1，第2受控串聯(lián)開關(guān)為繼電器K2，第I受控并聯(lián)正開關(guān)為繼電器K5，第I受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)為繼電器K3，第2受控并聯(lián)正開關(guān)為繼電器K6，第2受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)為繼電器K4 ;各個(gè)繼電器均由均衡控制器。
[0016]當(dāng)蓄電池組需要對(duì)外供電時(shí)，均衡控制器控制如下:繼電器K1、K2閉合，同時(shí)，繼電器K5、K3、K6、K4均斷開，即處于串聯(lián)狀態(tài)，對(duì)外供電。
[0017]當(dāng)蓄電池組不需要對(duì)外供電時(shí)，均衡控制器控制如下:繼電器K1、K2斷開，同時(shí)，繼電器K5、K3、K6、K4均閉合，即處于并聯(lián)狀態(tài)，通過限流電阻，實(shí)現(xiàn)各個(gè)蓄電池單體之間的電壓均衡。
[0018]實(shí)施例2
參照?qǐng)D1，一種電動(dòng)汽車，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括η個(gè)蓄電池單體，η為自然數(shù)，且η > 3，分別為依次設(shè)置的第I蓄電池單體、第2蓄電池單體、…第η蓄電池單體，每個(gè)蓄電池單體包括正極和負(fù)極，所述第I蓄電池單體的正極為正引出端，所述第η蓄電池單體的負(fù)極為負(fù)引出端，η-1，第i個(gè)蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控串聯(lián)開關(guān)與第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的正極通過第i受控并聯(lián)正開關(guān)和正限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)和負(fù)限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接； 所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均與用于根據(jù)電動(dòng)汽車啟動(dòng)開關(guān)狀態(tài)選擇性地時(shí)控制各個(gè)第i受控串聯(lián)開關(guān)閉合，或同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)閉合的均衡控制器連接。
[0019]進(jìn)一步，所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均為繼電器。當(dāng)然，也可以是其他受控開關(guān)。
[0020]本實(shí)施例的電動(dòng)汽車的其他部件，均采用本領(lǐng)域的技術(shù)常識(shí)來實(shí)現(xiàn)。
[0021]對(duì)于蓄電池組的控制過程與實(shí)施例1相同。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括η個(gè)蓄電池單體，η為自然數(shù)，且η > 3，分別為依次設(shè)置的第I蓄電池單體、第2蓄電池單體、…第η蓄電池單體，每個(gè)蓄電池單體包括正極和負(fù)極，所述第I蓄電池單體的正極為正引出端，所述第η蓄電池單體的負(fù)極為負(fù)引出端，其特征在于:1 ≤i ≤η-1，第i個(gè)蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控串聯(lián)開關(guān)與第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的正極通過第i受控并聯(lián)正開關(guān)和正限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)和負(fù)限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接； 所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均與用于根據(jù)電動(dòng)汽車啟動(dòng)開關(guān)狀態(tài)選擇性地時(shí)控制各個(gè)第i受控串聯(lián)開關(guān)閉合，或同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)閉合的均衡控制器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車蓄電池組電壓均衡系統(tǒng)，其特征在于:所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均為繼電器。
3.一種電動(dòng)汽車，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括η個(gè)蓄電池單體，η為自然數(shù)，且n≥ 3，分別為依次設(shè)置的第I蓄電池單體、第2蓄電池單體、…第η蓄電池單體，每個(gè)蓄電池單體包括正極和負(fù)極，所述第I蓄電池單體的正極為正引出端，所述第η蓄電池單體的負(fù)極為負(fù)引出端，其特征在于:1≤i≤n-1，第i個(gè)蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控串聯(lián)開關(guān)與第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的正極通過第i受控并聯(lián)正開關(guān)和正限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接，所述第i蓄電池單體的負(fù)極通過第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)和負(fù)限流電阻與所述第i+Ι蓄電池單體的正極連接； 所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均與用于根據(jù)電動(dòng)汽車啟動(dòng)開關(guān)狀態(tài)選擇性地時(shí)控制各個(gè)第i受控串聯(lián)開關(guān)閉合，或同時(shí)各個(gè)第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)閉合的均衡控制器連接。
4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車，其特征在于:所述第i受控串聯(lián)開關(guān)、第i受控并聯(lián)正開關(guān)和第i受控并聯(lián)負(fù)開關(guān)均為繼電器。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103457317SQ201310360983
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】席守軍, 董煒江, 張華 , 崔成吉 申請(qǐng)人:杭州杰能動(dòng)力有限公司