，通过“削高补低”，高效能量转移，使单体电池电压趋于一致，弥补电池的差异性。
[0037]本实施采集模块CPU具备环境温度检测功能，可以在不增加硬件电路的基础上，直接采集采集模块CPU的环境温度和各个单体电池的环境温度，双重判断作为各个单体电池均衡管理电流大小的判据。
[0038]5)光电隔离器:使用线性光耦。
[0039]本例中光电隔离器型号是:HCPL7800。光电隔离器元器件在电路中的具体功能是隔离用，此处采样电路和均衡电路是通过变压器进行的隔离，测量的参考地不同，需要通过光电隔离器后进行AD采样。
[0040]本实施例改进的电池管理系统的动态均衡方法包括有以下步骤:[0041 ]步骤1:由嵌入式控制软件检测各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压；
[0042]步骤2:在采集模块CPU控制双向DC-DC启动均衡前，先将电压单体通过K1?K5和换向器切换到上述单体均衡母线上，通过第二 AD变换器对单体电压进行AD变换，将采集到的电压数据通过光电隔离器送到采集模块CPU，采集模块CPU通过比较步骤1和步骤2采集的单体电压，
[0043]若发现两组电压差异大于设置的阀值，此时告警电压采集错误异常告警，不启动步骤3、步骤4，
[0044]若两组电压差异小于等于于设置的阀值，此时进入步骤3、步骤4，启动单体均衡电池管理。
[0045]步骤3:由采集模块CPU判断需要单独充电或放电的电压过低或过高的单节电池的位号；
[0046]步骤4:由采集模块CPU发出控制命令，控制选通相应的极性选择开关组将汇集母线进行极性变换，同时控制选通相应的电池选择开关组进行极性匹配，并控制双向隔离变换器工作方向，将需要单独充放电的电压过低或过高的单节电池接入到汇集母线上充电或放电，实现能量转移；
[0047]步骤5:重复步骤1)?4)，直至各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压在设定的允许误差范围内，达到动态均衡。
[0048]步骤6:实时监测采集模块CPU的环境温度及各个单体温度，依据两组温度，双重冗余判断，来实时调节各单体均衡充放电电流的大小。当环境温度过高时，逐步适当减少各单体电池管理需要的均衡电流，当温度温度为低于一定门限时，满负荷对需要均衡的单体电池进行快速的均衡管理。当环境温度高过最高温度门限值时，所有单体的均衡电池管理功能给于禁止，保证各单体电池的安全管理，延长电池使用寿命;同时也提高了采集均衡模块的可靠性及使用寿命。
[0049]实施例二:
[0050]本实施例适合于采集模块CPU不具备环境温度检测情形。本例中，在DC/DC附近增加热敏电阻采样电路，采样DC/DC电路附件的环境温度及各单体电池的环境温度作为均衡电流大小的判据。原理框图如图3所示。
[0051 ] 4051通道切换电路为测量各个单体电池的温度信息，将温度信息转变为电压信息后经过4051通道切换电路，再经过运放进入CPU的第三AD变换器3。
[0052]本例中型号是:B$AnalogSwi tch/Mu 11 ip 1 exer，CD74HC405 1，8Channe 1Bidirect1nal Analog Switch，S0P16和运算放大器-0P07C_Single Channels-0.15mV-0.3V/us-S0P8-o
[0053]热敏电阻为NTC片状电阻，其功能是测量BSM采集模块板内环境温度，本例中型号是:片状电阻器_l/10W-22k Ω - ± 1 %-0805-NTC-RoHS。
[0054]本发明实施例具有如下优特点:
[0055]1)利用各个电池单体环境温度及采集模块CPU自身的环境温度检测功能，依据实时监测采集均衡模块的单体温度大小，双重判断，动态调节各单体的均衡电流的大小，当环境温度高于一定门限值时，逐步缩小各单体均衡电流。当高于最高温度门限值时候，为了电池的安全管理，还可以禁止BMS的各单体均衡管理。当温度在合理的门限范围内，才满负荷电流对各单体电池进行快速的均衡充电管理，延长使用寿命及提高电池的续航时间。
[0056]2)在不增加产品硬件成本的基础上，或者少量电路情况下，通过单体温度及采集模块自身环境温度双重冗余判断，动态调节各单体的均衡充放电电流的大小，进一步提高了 BMS安全可靠管理及使用寿命。
[0057]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效方法变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种电池管理系统动态均衡电路，包括单体电池电压采集电路、双向高频开关电源变换器及控制电路，所述控制电路控制双向高频开关电源变换器，对电压较高的单体电池放电，放出的能量用来对电压较低的单体电池进行充电；其特征在于:还包括单体电池温度采集装置，检测各个单体电池温度，控制器依据不同单体的温度，动态调节各个单体的均衡充放电电流大小。2.如权利要求1所述的电池管理系统动态均衡电路，其特征在于:当单体温度达到或高于第一门限值时，逐步缩小各单体均衡充放电电流；当高于最高温度门限值时，禁止BMS的单体均衡管理；当温度低于第一门限值时，才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理。3.如权利要求2所述的电池管理系统动态均衡电路，其特征在于:还包括环境温度检测装置，检测采集模块CPU内部的环境温度，控制器依据不同单体的温度以及环境温度，动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小。4.如权利要求3所述的电池管理系统动态均衡电路，其特征在于:当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时，逐步缩小各单体均衡充放电电流；当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时，禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时，才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理。5.如权利要求2或4所述的电池管理系统动态均衡电路，其特征在于:所述第一门限值为75摄氏度，温度限均衡电流从75度开始，开始时最大可均衡电流为2000mA，单体电池温度或环境温度每升高5度，相应单体电池的均衡电流降低500mA。6.一种电池管理系统动态均衡方法，包括如下步骤: 51、采集单体电池电压； 52、控制电路控制双向高频开关电源变换器，对电压较高的单体电池放电，放出的能量用来对电压较低的单体电池进行充电； 其特征在于还包括如下步骤: 53、检测各个单体电池温度； 54、控制器依据不同单体的温度，动态调节各个单体的均衡充放电电流大小。7.如权利要求6所述的电池管理系统动态均衡方法，其特征是:当单体温度达到或高于第一门限值时，逐步缩小各单体均衡充放电电流；当高于最高温度门限值时，禁止BMS的单体均衡管理；当温度低于第一门限值时，才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理。8.如权利要求7所述的电池管理系统动态均衡方法，其特征是还包括如下步骤: 55、检测采集模块CRJ内部的环境温度； 56、控制器依据不同单体的温度以及环境温度，动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小。9.如权利要求8所述的电池管理系统动态均衡方法，其特征是:当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时，逐步缩小各单体均衡充放电电流；当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时，禁止BMS的单体均衡管理；当单体温度和环境温度都低于第一门限值时，才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理。10.如权利要求7或9所述的，其特征是:所述第一门限值为75摄氏度，温度限均衡电流从75度开始，开始时最大可均衡电流为2000mA，单体电池温度或环境温度每升高5度，相应单体电池的均衡电流降低500mA。
【专利摘要】本发明涉及一种电池管理系统动态均衡电路及其动态均衡方法，该电路包括单体电池电压采集电路、双向高频开关电源变换器及控制电路，所述控制电路控制双向高频开关电源变换器，对电压较高的单体电池放电，放出的能量用来对电压较低的单体电池进行充电；还包括单体电池温度采集装置，检测各个单体电池温度，控制器依据不同单体的温度，动态调节各个单体的均衡充放电电流大小。本发明增加了依据BMS采集均衡模块内部环境温度及各单体电池的环境温度双重冗余判断动态调节均衡充放电电流大小的功能，进一步提高了BMS产品的可靠性，确保BMS的安全管理。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105429225
【申请号】CN201510937391
【发明人】胡运平, 张志国, 仝瑞军, 张泱渊
【申请人】深圳市科列技术股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月15日