一种低速被动均衡电池管理系统的制作方法

本实用新型涉及电池管理技术领域，具体为一种低速被动均衡电池管理系统。

背景技术：

低速电动汽车的电池使用被动均衡的方式对电池进行管理，被动均衡一般通过电阻放电的方式，对电压较高的电池进行放电，以热量形式释放电量，为其他电池争取更多充电时间。这样整个系统的电量受制于容量最少的电池。充电过程中，锂电池一般有一个充电上限保护电压值，当某一串电池达到此电压值后，BMS会切断充电回路，停止充电，如果充电时的电压超过这个数值，也就是俗称的“过充”，锂电池就有可能燃烧或者爆炸。因此，BMS一般都具备过充保护功能，防止电池过充；

除了过充对电池会有严重影响外，过放也会造成电池严重损坏。同样，BMS具备过放保护功能，放电时，其中一个电池的电压到达放电保护值时，触发BMS的保护机制，停止系统放电，直接导致1号、3号电池的电池余量无法被完全使用，均衡启动后会改善系统过放；

但是这样的方式有以下缺陷：

1、均衡电量100％以热量形式被浪费；

2、当最高电量的电池首先达到充电保护值时，最高电量的电池会进行放电，放电后的电池剩余电量极大可能的小于剩余的电池电量，导致放电量过多，需要重新充电，浪费电资源。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低速被动均衡电池管理系统，旨在改善均衡电量100％以热量形式被浪费以及放电量过多的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种低速被动均衡电池管理系统，包括主电池盒，所述主电池盒的内部安装有三个串联电池，所述串联电池的内部存有电池电量，所述电池电量包括第一电量、第二电量和第三电量，所述主电池盒的后方设置有精准免过放系统，所述精准免过放系统包括过放电界限、过充电界限、电压采集电路、电池监控器、可编程PLC和执行器，所述电池电量上设置有过放电界限和过充电界限，所述串联电池的输出端电连接有电压采集电路，所述电压采集电路的输出端电连接有可编程PLC，所述可编程 PLC的输出端电连接执行器，所述串联电池的前表面安装有三个分支充电线，且分支充电线的后端与串联电池电连接，且每个分支充电线上均安装有执行器，所述主电池盒的前方设置有存电电池盒，所述分支充电线的前端插入存电电池盒的内部，且三个分支充电线合并为合并充电线，所述合并充电线的前端固定有充电头，所述充电头的内部设置有存电电池，所述存电电池的内部存有存电电池电量。

进一步的，所述执行器为电路开关，且执行器为单向电路开关。

进一步的，所述串联电池的放电输出端与存电电池的充电输入端通过分支充电线电连接，且串联电池的放电输出端与车辆用电设备电连接。

进一步的，所述存电电池盒的下表面设置有密集的散热孔，且存电电池盒与主电池盒的上方均安装有可拆卸的上盖。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本实用新型设置了存电电池，在其中一个串联电池为高位电量时，这个串联电池所释放的电量均存储在存电电池的内部进行储存，存电电池可以用于使用者其他位置的用电，例如手机充电，所以串联电池所释放的电量不会以热量的形式散出，节约电资源；

2、本实用新型的可编程PLC可以控制最高电量的串联电池在均衡电量放电时，不会过度放电，放电后剩余电量的值与低电量的串联电池电量相等(如图4和5)，避免了最高电量的串联电池在均衡电量放电时过度放电，导致的电量小于剩余电池电量的情况，节约电资源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型存电电池盒的内部结构图；

图3是本实用新型的原理框图；

图4是本实用新型精准免过放系统的工作流程；

图4-1是图4的第一张图；

图4-2是图4的第二张图；

图4-3是图4的第三张图；

图4-4是图4的第四张图；

图5是本使用新型可编程PLC的控制流程图。

图中：1、串联电池；2、电池电量；21、第一电量；22、第二电量；23、第三电量；3、过放电界限；4、过充电界限；5、电压采集电路；6、电池监控器；7、可编程PLC；8、执行器；9、存电电池；10、存电电池电量；11、合并充电线；12、充电头； 13、分支充电线；14、主电池盒；15、存电电池盒；16、精准免过放系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1、2和3所示，一种低速被动均衡电池管理系统，包括主电池盒14，主电池盒14的内部安装有三个串联电池1，串联电池1用于给车辆供电，串联电池1的内部存有电池电量2，电池电量2包括第一电量21、第二电量22和第三电量23，第一电量21、第二电量22和第三电量23的电量不均衡，主电池盒14的后方设置有精准免过放系统16，精准免过放系统16可以避免电量较多的一个串联电池1放电过多，电量低于剩下的两个电池而产生的浪费现象，精准免过放系统16包括过放电界限3、过充电界限4、电压采集电路5、电池监控器6、可编程 PLC7和执行器8，放电界限3可以限制串联电池1过度放电，过充电界限4可以限制串联电池1过度充电，电池电量2上设置有过放电界限3和过充电界限4，串联电池1的输出端电连接有电压采集电路5，电压采集电路5用于分别采集三个串联电池 1的电量，电压采集电路5的输出端电连接有可编程PLC7，可编程PLC7可以分析三个串联电池1的电量，并且控制执行器8 做出动作，可编程PLC7的输出端电连接执行器8，执行器8为电路开关，且执行器8为单向电路开关，执行器8能够控制串联电池1向存电电池9放电；

参照图1和2所示，串联电池1的前表面安装有三个分支充电线13，且分支充电线13的后端与串联电池1电连接，且每个分支充电线13上均安装有执行器8，执行器8可以控制分支充电线13的开关，主电池盒14的前方设置有存电电池盒15，存电电池盒15用于安装存电电池9，存电电池盒15的下表面设置有密集的散热孔，散热孔可以给存电电池9散热，且存电电池盒15与主电池盒14的上方均安装有可拆卸的上盖，分支充电线13的前端插入存电电池盒15的内部，且三个分支充电线 13合并为合并充电线11，合并充电线11将三个分支充电线13 合并，任何一个分支充电线13开通都能够使得合并充电线11 开通，合并充电线11的前端固定有充电头12，充电头12可以给存电电池9充电，充电头12的内部设置有存电电池9，存电电池9用于暂存电量，并且在人们需要用电时提供电量，存电电池9的内部存有存电电池电量10，存电电池电量10随着串联电池1的放电而逐渐增多。

参照图2和3所示，串联电池1的放电输出端与存电电池9 的充电输入端通过分支充电线13电连接，且串联电池1的放电输出端与车辆用电设备电连接，串联电池1主要给车辆用电设备提供电量，当执行器8开启时才会将多余电量传递给存电电池9存储。

工作原理：串联电池1给车辆的用电设备进行供电，电压采集电路5采集当第一电量21、第二电量22和第三电量23的大小，并且将信号传递给电池监控器6，电池监控器6将信号传递给可编程PLC7，可编程PLC7分析当第一电量21、第二电量 22和第三电量23的大小的数据大小，当第一电量21、第二电量22和第三电量23的大小相等时，则执行器8处于关闭状态 (如图5)，当第一电量21、第二电量22和第三电量23的大小不相等时，可编程PLC7控制电量最高的一个串联电池1对应的执行器8开启，此时电量最高的一个串联电池1通过分支充电线13给存电电池9充电(如图5)，例如第二电量22的数值较大，则可编程PLC7控制与第二电量22对应的执行器8开启，此时第二电量22的电量通过分支充电线13给存电电池9充电充电，直至第二电量22的数值与第一电量21和第三电量23的数值相等，三个电量数值相等，则回到即可编程PLC7所分析的数值相等，即执行器8关闭，保证三个电量相等(如图4和5)。

通过上述设计得到的装置已基本能满足被动电池管理系统的使用，但本着进一步完善其功能的宗旨，设计者对该装置进行了进一步的改良。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。