电动汽车动力电池均衡管理系统

摘要

本实用新型电动汽车动力电池均衡管理系统，本系统电池组的单体电池按串联顺序分成M个相同的电池模块，各电池模块分别连接各电阻、电容均衡电路，及同轴多绕组DC-DC变换器。微控制器与电池管理系统连接获取动力电池组状态数据，微控制器的信号连接各电容、电阻均衡电路，并接脉冲驱动单元和变换器。微控制器先获取电池组额定参数，确定控制参数，按电池组的充电、静置和放电的不同状态，选择开始均衡操作的不同判断标准，用同轴多绕组DC-DC变换器进行模块间的均衡，电容、电阻均衡电路进行单体间的均衡。本实用新型多种均衡电路优势互补，提高了均衡速度和效率。

主权项

电动汽车动力电池均衡管理系统，包括微控制器，微控制器经现场控制网络总线连接电池管理系统，电池管理系统配有获取动力电池组当前运行参数的检测电路；其特征在于：电动汽车动力电池组中的单体电池按串联顺序分成M个相同的电池模块，2≤M≤40，每个电池模块中包含m个单体电池2≤m≤8；各电池模块分别连接与之对应的电阻均衡电路和电容均衡电路，同轴多绕组DC‑DC变换器与各电池模块连接；所述微控制器通过电池管理系统获取动力电池组的额定参数和当前运行参数，并存储；微控制器的信号输出端经电子开关阵列分别连接各电容均衡电路和电阻均衡电路的控制端，微控制器的一路信号接入脉冲驱动单元，脉冲驱动单元输出的脉宽调制信号和微控制器输出的控制信号连接同轴多绕组DC‑DC变换器的各控制端；所述同轴多绕组DC‑DC变换器包括变压器、功率开关单元、整流二极管和滤波电容，变换器为反激式结构；变压器副边的个数为电池模块的个数M，M个副边的匝数相同；原边的输入端一端连接电池组正极，原边的另一端经一个功率开关单元与地连接，每路副边输出端口分别经一个功率开关单元和一个整流二极管连接滤波电容的两端，各副边的滤波电容与对应的一个电池模块并联，微控制器的控制信号连接脉冲驱动单元，脉冲驱动单元信号输出端连接原边的功率开关单元；微控制器的信号端还连接各副边连接的功率开关单元；同轴多绕组DC‑DC变换器的原边输入电压和某一路副边输出电压分别和电压采集比较电路的同相端和反相端相连，电压采集比较电路的输出和微控制器相连；所述电阻均衡电路包括放电电阻和场效应管，所述放电电阻个数和场效应管个数等于电池模块中单体电池个数m，各电阻均衡电路中各单体电池经对应的场效应管连接其对应的放电电阻；当微控制器经电子开关阵列接通某个电池模块的电阻均衡电路，微控制器选择控制某个场效应管导通时,其对应的单体电池与其放电电阻并联；所述电容均衡电路包括均衡电容和开关阵列，每个电容均衡电路内均衡电容的个数为m‑1，开关阵列的开关个数为m，开关阵列的各开关均有一个固定接点和2个活动接点，各开关的固定接点分别连接各个均衡电容的一端，各个开关的2个活动接点分别对应单体电池的2端；当微控制器经电子开关阵列接通某个电池模块的电容均衡电路，微控制器控制该电池模块内开关阵列内各开关的固定接点依次连接不同的活动接点，使各开关对应的均衡电容与其相邻的两个单体电池轮流并联。