一种新型电池模组主动均衡装置的制作方法

本实用新型涉及电池模组中各单体电池的剩余容量均衡领域，尤其涉及一种新型电池模组主动均衡装置。

背景技术：

随着动力电池在电动汽车动力系统中的广泛应用，逐渐暴露出一系列诸如耐久性、可靠性和安全性的等方面的问题；电池成组后单体电池之间的不一致是引起这一系列问题的主要原因之一；由于电动汽车类型和使用条件的限制，对电池模组功率、电压等级和额定容量的要求存在差别，电池模组中单体电池的数量存在很大差异；即使电池参数要求相似，由于电池类型不同，电池模组中所需的单体电池数量也存在较大的差别；总体来看，单体数量越多，电池一致性差别越大，对电池模组性能的影响也越明显。

因此均衡系统是车载电池模组的关键性技术之一；从电池模组的集成和管理方面来看，主要从两方面来缓解单体电池不一致带来的影响：

第一：成组前单体电池的分选；然而，成组前单体电池的分选技术在保证电池模组均衡能力方面是有限的，其无法消除单体电池在使用过程中产生的不均衡。

第二：成组后基于单体电池不一致采用的电池均衡技术；现有的串联蓄电池组均衡策略，按照均衡过程中能量的流动和变换形式可以分为被动均衡和主动均衡两大类：

被动均衡策略的典型代表是电阻分流均衡策略，其均衡过程是将串联蓄电池组中能量较高的单体电池中的能量通过电阻转换为热能，最终实现串联电池模组中个单体电池的能量一致的目的，但是，这部分的能量就浪费掉了；

主动均衡策略的典型代表是以工作电压作为均衡变量的均衡系统，上述均衡系统工作于电池模组的充放电阶段，由于目前电动汽车的电池模组的充放电截止条件是以工作电压判定的，以工作电压作为均衡变量可以在不过充过放的前提下尽可能的提高电池模组的容量利用率；但是，电动汽车在实际运行的工况下，工作电压可能会出现剧烈波动，使得主动均衡系统启闭频繁，对主动均衡系统的均衡能力要求较高；且soc处于中间阶段的单体电池工作电压的差距又比较小，主动均衡系统的采样精度很高才能满足要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型电池模组主动均衡装置，能够消除背景技术所述的现有的电池模组被动均衡策略和主动均衡策略的缺陷，有效的提高电池模组的均衡能力。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型电池模组主动均衡装置，其特征在于：包括中央处理器、备用电池、多个开关控制电路；

所述中央处理器的输入端与车载控制器通信连接，用于接收车载控制器发送的组成电池模组的各单体电池和备用电池的工作电压信息；

所述每个开关控制电路均包括第一开关控制电路和第二开关控制电路；

每个单体电池和备用电池的第一端均通过第一开关电路与中央处理器的第一控制输出端连接，每个单体电池和备用电池的第二端均通过第二开关电路与中央处理器的第二控制输出端连接。

所述的第一开关控制电路和第二开关控制电路均采用mos开关电路。

所述的第一端为负极端。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述的一种新型电池模组主动均衡装置，多个单体电池中多余的电量通过备用电池实现转移，不会造成能量浪费；进一步的，在车载控制器的采集作用下，中央控制器可实时监控各单体电池的工作电压，避免出现过充过放的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示：本实用新型所述的一种新型电池模组主动均衡装置，包括中央处理器、备用电池、多个开关控制电路；所述中央处理器的输入端与车载控制器通信连接，用于接收车载控制器发送的组成电池模组的各单体电池和备用电池的工作电压信息；车载控制器实时监测构成电池模组的各单体电池的工作电压信息属于现有成熟技术，这里不再赘述；所述每个开关控制电路均包括第一开关控制电路和第二开关控制电路；优选的，所述的第一开关控制电路和第二开关控制电路均采用mos开关电路，mos开关电路可在中央处理器的控制下实现快速响应，达到开闭开关电路的效果；每个单体电池和备用电池的第一端均通过第一开关电路与中央处理器的第一控制输出端连接，每个单体电池和备用电池的第二端均通过第二开关电路与中央处理器的第二控制输出端连接；所述的第一端为负极端，也可采用正极端，即各单体电池的同一极性端连接在一起。

为了便于本领域技术人员进一步理解本实用新型的技术方案，下面将以具体的实施例对本实用新型的技术方案做进一步描述：

实施例一：

如图1所示：电动汽车的电池模组由1号单体电池、2号单体电池、3号单体电池、4号单体电池、5号单体电池构成，备用电池为6号单体电池；1号单体电池、2号单体电池、3号单体电池、4号单体电池、5号单体电池和6号单体电池的负极端分别通过k11开关控制电路、k21开关控制电路、k31开关控制电路、k41开关控制电路、k51开关控制电路、k61开关控制电路与中央处理器的第一控制输出端连接，1号单体电池、2号单体电池、3号单体电池、4号单体电池、5号单体电池和6号单体电池的正极端分别通过k12开关控制电路、k22开关控制电路、k32开关控制电路、k42开关控制电路、k52开关控制电路、k62开关控制电路与中央处理器的第二控制输出端连接；

当1号单体电池至5号单体电池出现电压不一致的问题时，以3号单体电池的电压最高为例，此时，中央控制器控制k31开关控制电路、k32开关控制电路、k61开关控制电路、k62开关控制电路闭合，使3号单体电池与6号单体电池形成并联，即3号单体电池为备用电池充电，实现电量的转移，达到主动均衡的效果；

当1号单体电池至5号单体电池出现电压不一致的问题时，以5号单体电池的电压最低为例，此时，中央控制器控制k51开关控制电路、k52开关控制电路、k61开关控制电路、k62开关控制电路闭合，使5号单体电池与6号单体电池形成并联，即备用电池为5号单体电池充电，实现电量的转移，达到主动均衡的效果；

当主动均衡结束后，中央控制器控制所有开控制电路断开。

上述主动均衡的过程中，多个单体电池中多余的电量通过备用电池实现转移，不会造成能量浪费；进一步的，在车载控制器的采集作用下，中央控制器可实时监控各单体电池的工作电压，避免出现过充过放的现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。