一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，包括依次連接的電池狀態(tài)監(jiān)測電路、電池管理控制器和均衡控制電路，所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述電池管理控制器，所述電池管理控制器將所述數(shù)據(jù)進(jìn)行算法分析后，發(fā)送控制信號給所述均衡控制電路，來實(shí)現(xiàn)所述鋰電池組中單體電池間的能量均衡。同時(shí)，所述均衡控制電路包括底層電感均衡電路和頂層電容均衡電路，所述底層電感均衡電路、用于鋰電池組內(nèi)單體電池間的能量轉(zhuǎn)移；所述頂層電容均衡電路、用于鋰電池組內(nèi)電池單元之間的均衡，本實(shí)施例采用上、下層均衡電路協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)鋰電池組任兩單體電池間以及電池單元間能量的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移，提高了整個(gè)系統(tǒng)的均衡效率。
【專利說明】
-種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電池組均衡技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染這兩個(gè)世界各國所面臨的難題，新能源汽車在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生，其中電動(dòng)汽車由于具有行駛噪聲小，排放廢熱少，結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)格外受到人們的關(guān)注。但是鋰電池組單體電池電壓和容量根本無法滿足人們對于電動(dòng)汽車的性能需求，因此需要將其串聯(lián)為電池組為電動(dòng)汽車提供能量。
[0003]但鋰電池組內(nèi)單體電池間的不一致性依然普遍存在，鋰電池的各個(gè)參數(shù)在生產(chǎn)過程中存在不同大小的差異，這些差異表現(xiàn)為鋰電池內(nèi)阻、容量、開路電壓以及充放電電壓平臺(tái)等的不一致。隨著鋰電池在實(shí)際運(yùn)行中充放電次數(shù)的增多，以及溫度、自放電等各種因素的影響，這些差異將不斷擴(kuò)大，使得鋰電池組電池間的性能差異越來越大，導(dǎo)致電池組中單體電池過充、過放現(xiàn)象，電池組中各單體電池的衰減速度不一致，串聯(lián)鋰電池組的容量由組內(nèi)最低的單體電池容量決定，故一旦有某個(gè)電池出現(xiàn)深度放電，整個(gè)電池組就必須停止工作，同樣，一旦有某個(gè)電池出現(xiàn)過度充電，充電過程也要立即停止，最終導(dǎo)致電池組的使用壽命急劇縮短。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)鋰電池組內(nèi)各節(jié)鋰電池的輸出電壓均衡，現(xiàn)有技術(shù)中，通常在電池組內(nèi)單體電池上并聯(lián)電阻以消耗能量或者是通過繼電器控制多路開關(guān)實(shí)現(xiàn)電壓均衡。但是采用并聯(lián)電阻的方式存在能量浪費(fèi)及散熱性差的問題;采用繼電器網(wǎng)絡(luò)均衡技術(shù)，需要變壓器的二次繞組對每個(gè)單體電池單獨(dú)充電，二次繞組的一致性需要嚴(yán)格控制，但電感繞組的一致性是非常難于控制，并且均衡的效率較低，不適合于大電流充電時(shí)的快速均衡，相鄰電池電壓差很小時(shí)，均衡時(shí)間將非常長。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電壓均衡方式存在均衡精度低以及效率低的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，包括電池狀態(tài)監(jiān)測電路、電池管理控制器和均衡控制電路，其中:
[0008]所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路的輸入端與所述鋰電池組相連接，用于采集所述鋰電池組內(nèi)每節(jié)單體電池的單體電壓數(shù)據(jù)以及每個(gè)電池單元的單元電壓數(shù)據(jù)，所述電池單元由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單體電池串聯(lián)形成；
[0009]所述電池管理控制器的輸入端與所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路的輸出端相連接，用于根據(jù)所述單體電壓數(shù)據(jù)和所述單元電壓數(shù)據(jù)，輸出脈沖信號控制所述均衡控制電路中電力開關(guān)管的通斷；
[0010]所述均衡控制電路的輸入端與所述電池管理控制器的輸出端相連接、輸出端與所述單體電池和所述電池單元相連接，用于根據(jù)所述脈沖信號接通或斷開相應(yīng)的充電或放電電路；
[0011]所述均衡控制電路包括底層電感均衡電路和頂層電容均衡電路，所述底層電感均衡電路與所述單體電池相連接、用于均衡所述單體電池間的電壓，所述頂層電容均衡電路與所述電池單元相連接、用于均衡所述電池單元間的電壓。
[0012]優(yōu)選地，所述底層電感均衡電路由多個(gè)相同的電感均衡子電路組成，所述電感均衡子電路包括儲(chǔ)能電感L、消磁電阻R、NMOS管和PMOS管，其中:
[0013]所述NMOS管跨接在第一單體電池的兩端，所述PMOS管跨接在第二單體電池的兩端，所述第一單體電池和所述第二單體電池為兩節(jié)相鄰的電池；
[0014]所述儲(chǔ)能電感L的一端連接在所述匪OS管和所述PMOS管之間、另一端連接在所述第一單體電池和所述第二單體電池之間；
[0015]所述消磁電阻R與所述儲(chǔ)能電感L相并聯(lián)；
[0016]所述NMOS管和所述PMOS管上分別并聯(lián)有一個(gè)電力場效應(yīng)的二極管。
[0017]優(yōu)選地，所述頂層電容均衡電路包括儲(chǔ)能電容、第一MOS管和第二MOS管，其中:
[0018]所述儲(chǔ)能電容的一側(cè)分別通過所述第一MOS管與所述電池單元的正極相連接、另一側(cè)分別通過所述第二 MOS管與所述電池單元的負(fù)極相連接。
[0019]優(yōu)選地，所述頂層電容均衡電路還包括第一均衡電阻和第二均衡電阻，其中:
[0020]所述第一均衡電阻串聯(lián)在所述第一MOS管和所述電池單元的正極之間，所述第二均衡電阻串聯(lián)在第二 MOS管和所述電池單元的負(fù)極之間。
[0021]優(yōu)選地，所述裝置還包括電池保護(hù)電路，其中:
[0022]所述電池保護(hù)電路的輸入端與所述電池管理控制器相連接、輸出端與所述鋰電池組相連接。
[0023]優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能電感L的電感值為8?12μΗ。
[0024]優(yōu)選地，所述消磁電阻R的阻值為15?25kΩ。
[0025]優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能電容的電容值為450?550yF。
[0026]優(yōu)選地，所述第一均衡電阻和所述第二均衡電阻的阻值均為I?3kΩ。
[0027]由以上技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，包括依次連接的電池狀態(tài)監(jiān)測電路、電池管理控制器和均衡控制電路，所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述電池管理控制器，所述電池管理控制器將所述數(shù)據(jù)進(jìn)行算法分析后，發(fā)送控制信號給所述均衡控制電路，來實(shí)現(xiàn)所述鋰電池組中單體電池間能量的精確均衡。
[0028]所述均衡控制電路包括底層電感均衡電路和頂層電容均衡電路，所述底層電感均衡電路，以電感作為能量轉(zhuǎn)移媒介，實(shí)現(xiàn)所述鋰電池組內(nèi)單體電池間的能量轉(zhuǎn)移;所述頂層電容均衡電路頂，以飛渡電容作為均衡媒介，實(shí)現(xiàn)所述鋰電池組內(nèi)電池單元之間的均衡，本實(shí)施例簡化了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，從而大大降低實(shí)現(xiàn)成本，同時(shí)，本實(shí)施例采用上、下層均衡電路協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)鋰電池組任兩單體間以及電池單元間能量的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移，提高了整個(gè)系統(tǒng)均衡效率。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種均衡控制電路的基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為圖2中的底層電感均衡電路的基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為圖2中的頂層電容均衡電路的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0035]參見圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖，用于鋰電池組內(nèi)的電壓均衡控制，所述鋰電池組還可以由若干個(gè)電池單元串聯(lián)形成，每個(gè)所述電池單元包括三個(gè)串聯(lián)的單體電池，當(dāng)然，所述電池單元也可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單體電池串聯(lián)形成。
[0036]所述均衡控制裝置包括電池狀態(tài)監(jiān)測電路1、電池管理控制器2、均衡控制電路3、電池保護(hù)電路4和供電系統(tǒng)5，其中，電池管理控制器2包括數(shù)據(jù)處理芯片、數(shù)據(jù)采集接口、GIPO數(shù)據(jù)接口以及PffM信號輸出接口，所述數(shù)據(jù)處理芯片采用STM32F103C8T6芯片。
[0037]所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I的輸入端與所述鋰電池組相連接，用于采集所述鋰電池組內(nèi)每節(jié)單體電池的單體電壓數(shù)據(jù)和所述電池單元的單元電壓數(shù)據(jù)、以及均衡充放電時(shí)的電流和電池溫度數(shù)據(jù)。
[0038]所述電池管理控制器2的輸入端與所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I的輸出端相連接，用于根據(jù)所述單體電壓數(shù)據(jù)和所述單元電壓數(shù)據(jù)，輸出PWM脈沖信號控制所述均衡控制電路3中電力開關(guān)管的通斷、實(shí)現(xiàn)所述單體電池和所述電池單元間的能量均衡。同時(shí)，還根據(jù)所述單體電壓數(shù)據(jù)、電流和電池溫度數(shù)據(jù)，控制所述電池保護(hù)電路4中電力開關(guān)的通斷，以保護(hù)所述鋰電池組不過充和過放、以及過熱保護(hù)，其中，所述電池保護(hù)電路4通過GP1接口與所述電池管理控制器2相連接。
[0039]同時(shí)，所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I和電池管理控制器2還連接有供電系統(tǒng)5，所述供電系統(tǒng)5的輸入端與所述鋰電池組相連接，用于通過所述鋰電池組為所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I和所述電池管理控制器2提供電能，與使用附加電源供電相比，可以減少所述雙層均衡控制裝置的體積。
[0040]所述均衡控制電路3的輸入端與所述電池管理控制器2的輸出端相連接、輸出端與所述單體電池和所述電池單元相連接，用于根據(jù)所述脈沖信號接通或斷開相應(yīng)的充電或放電電路。
[0041 ]如圖2所示，所述均衡控制電路3包括底層電感均衡電路和頂層電容均衡電路，所述底層電感均衡電路與所述單體電池相連接、用于均衡所述電池單元中的單體電池間的電壓;所述頂層電容均衡電路與所述電池單元相連接、用于均衡所述電池單元間的電壓。
[0042 ]如圖3所示，所述底層電感均衡電路由多個(gè)相同的電感均衡子電路組成，所述電感均衡子電路包括儲(chǔ)能電感L、消磁電阻R、NM0S管和PMOS管。本實(shí)施例以其中的一個(gè)電感均衡子電路為例，對所述底層電感均衡電路進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0043]所述電感均衡子電路包括儲(chǔ)能電感L1、消磁電阻R1、NM0S管M1-a和b。所述NMOS管跨接在第一單體電池出的兩端，所述跨接在第二單體電池扮的兩端，所述第一單體電池B2和所述第二單體電池Bi為兩節(jié)相鄰的電池;所述儲(chǔ)能電感Li的一端連接在所述匪OS管Mh和之間、另一端連接在所述第一單體電池B2和所述第二單體電池Bi;所述消磁電阻Ri與所述儲(chǔ)能電感Li相并聯(lián)，用于將所述儲(chǔ)能電感Li存儲(chǔ)的剩余能量在電阻中消耗掉；所述匪OS管Mi—a和所述上分別并聯(lián)有一個(gè)電力場效應(yīng)的二極管D1-JPD1-^本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能電感1^的電感值為8?12μΗ，所述消磁電阻辦的阻值為15?25kΩ，但并不限于所述數(shù)值范圍。
[0044]兩只電力場效應(yīng)MOS管M1-dPM1-b互配合，控制相鄰的所述第一單體電池B2和所述第二單體電池Bi均衡充電回路的通斷；所述電力場效應(yīng)二極管D1-4PD1-b構(gòu)成均衡放電回路。
[0045]假設(shè)由所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I檢測到的所述第二單體電池B1的電壓大于所述第一單體電池B2的電壓、即VB1>VB2，則所述電池管理控制器2通過控制信號使所述PMOS管Mn導(dǎo)通，因?yàn)樗龅诙误w電池B1兩端的壓差使得回路中產(chǎn)生電流，但由于所述電感L1的感抗屬性，電流不能瞬間最大，而是緩慢上升過程，使所述電感L1磁通量不斷增加，能量得到累積，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了所述第二單體電池扮能量向所述電感1^的轉(zhuǎn)移，當(dāng)?shù)竭_(dá)放電截止時(shí)間以后，所述電池管理控制器2通過控制使所述斷開所述第二單體電池仏，但是由于所述電感1^中儲(chǔ)存著大量磁通量，電流不能瞬間降為零，因此其兩端產(chǎn)生電壓擊穿所述二極管D1-，形成回路，對所述第一單體電池出進(jìn)行充電，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單體電池間能量的初步均衡。
[0046]相反，如果所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I檢測到的所述第二單體電池B1的電壓小于所述第一單體電池出的電壓、即VB1〈VB2，則所述電池管理控制器2通過控制信號使所述NMOS管Ml-a導(dǎo)通。
[0047]本實(shí)施例中，所述底層電感均衡電路以電感作為能量轉(zhuǎn)移媒介，實(shí)現(xiàn)電池單元內(nèi)單體電池間的能量轉(zhuǎn)移，拓?fù)潆娏鬓D(zhuǎn)移路徑是雙向的，可以實(shí)現(xiàn)自上而下或者自下而上的在相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)能電池單體之間實(shí)現(xiàn)能量的雙向傳遞，可以同時(shí)對所述電池單元中多個(gè)相鄰的電池對進(jìn)行充放電均衡，以便縮短均衡時(shí)間，提高均衡效率電路拓?fù)湟子趯?shí)現(xiàn)，能耗少，適于單體量少的儲(chǔ)能電池組的電壓均衡。同時(shí)，每個(gè)電感均衡子電路的工作不受干路電流的影響，因此可在電池組充電、放電或擱置等任意階段工作。
[0048]如圖2所示，所述頂層電容均衡電路包括一個(gè)儲(chǔ)能電容C、多個(gè)第一MOS管和多個(gè)第二 MOS管，所述儲(chǔ)能電容C的一側(cè)分別通過所述第一 MOS管與所述電池單元的正極相連接、另一側(cè)分別通過所述第二MOS管與所述電池單元的負(fù)極相連接，其中，所述第一MOS管和所述第二 MOS管可以為型號相同的MOS管。為了保護(hù)所述儲(chǔ)能電容C，所述頂層電容均衡電路還包括多個(gè)第一均衡電阻和多個(gè)第二均衡電阻，所述第一均衡電阻串聯(lián)在所述第一MOS管和所述電池單元的正極之間，所述第二均衡電阻串聯(lián)在第二MOS管和所述電池單元的負(fù)極之間，其中，所述第一均衡電阻和所述第二均衡電子可以為型號相同的電阻。本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能電容C的電容值為450?550yF，所述第一均衡電阻和所述第二均衡電阻的阻值均為I?3kΩ，但并不限于所述數(shù)值范圍。
[0049]本實(shí)施例以其中的兩個(gè)電容均衡子電路為例，對所述頂層電容均衡電路進(jìn)行詳細(xì)介紹。如圖4所示，所述儲(chǔ)能電容C的一側(cè)分別通過所述第一 103管31和第一電阻RQ1、與第一電池單元見的正極相連接、另一側(cè)分別通過所述第二 MOS管S2和第二電阻RQ2、與所述第一電池單元施的負(fù)極相連接;同時(shí)，所述儲(chǔ)能電容C的一側(cè)分別通過所述第一MOS管S5和第一電阻R05、與第三電池單元M3的正極相連接、另一側(cè)分別通過所述第二 MOS管S6和第二電阻RQ6、與所述第三電池單元M3的負(fù)極相連接。
[0050]假設(shè)由所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I檢測到所述第一電池單元M1的電壓大于所述第三電池單元M3的電壓，即VM1>VM3，則所述電池管理控制器2通過控制信號使所述MOS開關(guān)SjPS2導(dǎo)通，所述第一電池單元施給所述儲(chǔ)能電容C充電，當(dāng)?shù)竭_(dá)放電截止時(shí)間以后，所述電池管理控制器2通過控制信號使所述MOS開關(guān)SjPS2斷開、并使所述MOS開關(guān)S5和S6導(dǎo)通，從而所述儲(chǔ)能電容C將能量傳遞給所述第三電池單元M3，以實(shí)現(xiàn)電池單元間的能量均衡。伴隨著所述儲(chǔ)能電容C周期性充放電的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)電池單元Ml和M3之間的電壓均衡，從而實(shí)現(xiàn)電池單元間能量的再次均衡。
[0051]本實(shí)施例中，所述頂層均衡電路以為飛渡電容均衡，該均衡技術(shù)夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的能量直接傳遞，均衡路徑短，效率高，適合作為均衡系統(tǒng)頂層均衡器使用。當(dāng)系統(tǒng)檢測到需要開啟電池單元之間的均衡時(shí)，則開啟電池單元間模式，并判斷出當(dāng)前需要進(jìn)行均衡的電池單元，并通過輸出控制信號控制MOS開關(guān)的開或斷，從而通過電容的周期性切換實(shí)現(xiàn)能量從電壓最高儲(chǔ)能電池單元點(diǎn)對點(diǎn)的轉(zhuǎn)移到電壓最低的電池單元中。
[0052]利用本實(shí)施例提供的所述雙層均衡控制裝置，當(dāng)所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路I和所述電池管理控制器2檢測并分析出需要開啟底層均衡時(shí)、即電池單元中的單體電池間的電壓差異大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則開啟所述底層電感均衡電路;間隔一段時(shí)間繼續(xù)檢測，當(dāng)電池單元中的單體電池間的電壓差異小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則關(guān)閉所述底層電感均衡電路，繼而檢測是否需要開啟頂層均衡、即電池單元間的電壓差異是否大于第二預(yù)設(shè)閾值。當(dāng)檢測并分析到電池單元之間需要進(jìn)行均衡時(shí)、即電池單元間的電壓差異大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則開啟所述頂層均衡電路，以此實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋰電池組內(nèi)電池單元間的能量均衡。
[0053]其中，所述第一預(yù)設(shè)閾值和所述第二預(yù)設(shè)閾值，可以根據(jù)實(shí)際需要自行設(shè)定，本實(shí)施例在此不做限定。
[0054]本實(shí)施例中，所述底層電感均衡電路和所述頂層電容均衡電路通過CAN總線實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，上、下層均衡電路協(xié)調(diào)動(dòng)作，互不干擾，實(shí)現(xiàn)電池組任兩單體電池的能量直接或跨越性傳遞，與單層均衡相比，該方案能快速實(shí)現(xiàn)鋰電池組間能量的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移，提高了整個(gè)系統(tǒng)的均衡效率。
[0055]同時(shí)，所述均衡控制裝置可采用低功耗、低成本的單片機(jī)、以及復(fù)雜可編程邏輯器件，配合軟件控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)對電池電壓、電流等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以實(shí)現(xiàn)對充采樣數(shù)據(jù)的精確采樣及控制。
[0056]需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0057]以上所述僅是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，用于鋰電池組，其特征在于，包括電池狀態(tài)監(jiān)測電路、電池管理控制器和均衡控制電路，其中: 所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路的輸入端與所述鋰電池組相連接，用于采集所述鋰電池組內(nèi)每節(jié)單體電池的單體電壓數(shù)據(jù)以及每個(gè)電池單元的單元電壓數(shù)據(jù)，所述電池單元由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單體電池串聯(lián)形成； 所述電池管理控制器的輸入端與所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路的輸出端相連接，用于根據(jù)所述單體電壓數(shù)據(jù)和所述單元電壓數(shù)據(jù)，輸出脈沖信號控制所述均衡控制電路中電力開關(guān)管的通斷； 所述均衡控制電路的輸入端與所述電池管理控制器的輸出端相連接、輸出端與所述單體電池和所述電池單元相連接，用于根據(jù)所述脈沖信號接通或斷開相應(yīng)的充電或放電電路； 所述均衡控制電路包括底層電感均衡電路和頂層電容均衡電路，所述底層電感均衡電路與所述單體電池相連接、用于均衡所述單體電池間的電壓，所述頂層電容均衡電路與所述電池單元相連接、用于均衡所述電池單元間的電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述底層電感均衡電路由多個(gè)相同的電感均衡子電路組成，所述電感均衡子電路包括儲(chǔ)能電感L、消磁電阻R、NMOS管和PMOS管，其中: 所述匪OS管跨接在第一單體電池的兩端，所述PMOS管跨接在第二單體電池的兩端，所述第一單體電池和所述第二單體電池為兩節(jié)相鄰的電池； 所述儲(chǔ)能電感L的一端連接在所述匪OS管和所述PMOS管之間、另一端連接在所述第一單體電池和所述第二單體電池之間； 所述消磁電阻R與所述儲(chǔ)能電感L相并聯(lián)； 所述NMOS管和所述PMOS管上分別并聯(lián)有一個(gè)電力場效應(yīng)的二極管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述頂層電容均衡電路包括儲(chǔ)能電容、第一MOS管和第二MOS管，其中: 所述儲(chǔ)能電容的一側(cè)分別通過所述第一 MOS管與所述電池單元的正極相連接、另一側(cè)分別通過所述第二 MOS管與所述電池單元的負(fù)極相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述頂層電容均衡電路還包括第一均衡電阻和第二均衡電阻，其中: 所述第一均衡電阻串聯(lián)在所述第一 MOS管和所述電池單元的正極之間，所述第二均衡電阻串聯(lián)在第二 MOS管和所述電池單元的負(fù)極之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括電池保護(hù)電路，其中: 所述電池保護(hù)電路的輸入端與所述電池管理控制器相連接、輸出端與所述鋰電池組相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)能電感L的電感值為8?12μΗ。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述消磁電阻R的阻值為15?25k Ω。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)能電容的電容值為450?550yF。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型鋰電池組雙層均衡控制裝置，其特征在于，所述第一均衡電阻和所述第二均衡電阻的阻值均為I?3kΩ。
【文檔編號】H02J7/00GK205509600SQ201620316977
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】陽小明, 萬洪, 田野, 杜曉風(fēng), 雍明陽
【申請人】西華大學(xué)