一种锂离子电池组模块化快速均衡电路及均衡方法

摘要

一种锂离子电池组模块化快速均衡电路及均衡方法，属于锂离子电池组模块化快速均衡电路及均衡方法领域，本发明为解决现有锂离子电池组中串联的各电池单体之间不均衡导致的电池组整体寿命低，现有的普通双向均衡器均衡时间长的问题。本发明所述的锂离子电池组分为2N个三单体电池模块，每个三单体电池模块由相邻的三节锂离子电池组成，它还包括2N个三单体均衡子模块、均衡主模块、开关网络、N个集成电压采集电路、微控制器、第一能量传输总线、第二能量传输总线、第三能量传输总线和第四能量传输总线，开关网络包括2N+1个开关M1至M2N+1，所述三单体电池模块与三单体均衡子模块一一对应设置；本发明适用于串联动力电池组中。

主权项

一种锂离子电池组模块化快速均衡电路，它包括锂离子电池组（10），所述锂离子电池组（10）由6N节锂离子电池串联构成，N为大于或等于3的正整数，其特征在于，锂离子电池组（10）分为2N个三单体电池模块，每个三单体电池模块由相邻的三节锂离子电池组成，锂离子电池组模块化快速均衡电路还包括2N个三单体均衡子模块（1）、均衡主模块（2）、开关网络（3）、N个集成电压采集电路（4）、微控制器（6）、第一能量传输总线（18）、第二能量传输总线（19）、第三能量传输总线（20）和第四能量传输总线（21），开关网络（3）包括2N+1个开关M1至M2N+1，所述2N个三单体电池模块与2N个三单体均衡子模块（1）一一对应设置；2N个三单体电池模块分成N组电池模块，每组电池模块包括两个三单体电池模块，每个集成电压采集电路（4）采集一组电池模块的端电压，并将采集的端电压发送给微控制器（6）；第2N个三单体均衡子模块（1）的一端与均衡主模块（2）的第一端口连接于节点a，第1个三单体均衡子模块（1）的一端与均衡主模块（2）的第二端口连接于节点f，均衡主模块（2）的第三端口通过第一能量传输总线（18）连接于接口b，均衡主模块（2）的第四端口通过第二能量传输总线（19）连接于节点c，均衡主模块（2）的第五端口通过第四能量传输总线（21）连接于节点d，均衡主模块（2）的第六端口通过第三能量传输总线（20）连接于连接口e；微控制器（6）内部集成有A/D转换器、SPI总线模块和CAN总线模块，微控制器（6）通过SPI总线向集成电压采集电路（4）发送指令并接收电压采集结果，微控制器（6）控制三单体均衡子模块（1）和均衡主模块（2）的启动和停止，微控制器（6）控制开关网络（3）中M1至M2N+1开关的接通和断开；2N个三单体电池模块串联形成2N‑1个中间连接点，以临近锂离子电池组（10）正极端的中间连接点为第1中间连接点，第1、2、3……N个中间连接点中奇数序号的中间连接点通过开关网络（3）中的开关和第一能量传输总线（18）与连接口b连接，偶数序号的中间连接点通过开关网络（3）中的开关和第二能量传输总线（19）与连接口c连接；第N+1、N+2……2N‑1个中间连接点中的奇数序号的中间连接点通过开关网络（3）中的开关和第四能量传输总线（21）与连接口d连接，第N+1、N+2……2N‑1个中间连接点中的偶数序号的中间连接点通过开关网络（3）中的开关和第三能量传输总线（20）与连接口e连 接。