[0020]执行模块包括恒流充电电路、恒压充电电路、均衡电路。恒流充电电路与恒流充电电路先并联再与均衡电路相串联，以实现对电池单体的分阶段充电。
[0021]电池组件包括N-1块电池单体及一块块12V辅助电池，共计N块电池。
[0022]如图2所示，太阳能光伏阵列与DC/DC变换电路相连，DC/DC变换电路与充电电路相连，恒压充电电路与恒流充电电路并联后与均衡电路串联，均衡电路与电池组相连。主控模块通过CAN通讯协议与电池管理系统通信，并由信号线分别与恒压充电电路、恒流充电电路、均衡电路和光伏阵列相连。
[0023]均衡电路如图3所示，Cl、C2……Cn代表N个电池单体，其中Cn代表12V辅助电池，S1、S2......Sn+1表示S组N+1个可控开关，Kl、K2......Kn+1表示K组N+1个可控开关，将开关根据编号分为奇数组与偶数组，K组内奇数组连接恒流充电电路一极，偶数组连接恒流充电电路另一极；S组内奇数组连接恒压充电电路一极，偶数组连接恒压充电电路另一极。
[0024]图4是本发明编号为1、3的电池单体充电电路示意图。当太阳能光伏发电功率能同时为两块电池单体同时充电，且满足充电条件的电池单体数大于2时的充电情形。主控模块发出恒流充电信号和均衡电路控制信号，开启恒流充电方式，均衡电路可控开关S1、S2、S3、S4闭合，编号为1、3的电池单体进行恒流充电。
[0025]图5是在图4的基础上监测到电池Cl充电电压接近预期值时由恒流充电改为恒压充电。主控模块发出恒压充电信号和均衡电路控制信号，开启恒压充电方式，均衡电路可控开关S1、S2断开，可控开关K1、K2闭合。
[0026]本发明的工作原理为:利用太阳能电池板发电对电动汽车电池组进行主动均衡，并在电池组均衡完毕时对12V辅助电池进行充电。首先，主控模块监测太阳能电池板的工作状态，如果阳光不充足，则继续监测；如果阳光充足，太阳能电池正常工作，电池管理系统采集电池数据，并通过CAN通讯传递给主控模块，主控模块计算编号为1~N-1的电池单体间的容量差。如果电池单体间容量差大于预设值，计算满足条件的电池单体个数，结合光伏发电的功率计算一次可充电的电池单体数，确定进行充电的电池单体编号，制定均衡策略，发出恒流充电电路控制信号和均衡电路控制信号，对相应编号的电池单体进行充电，电池管理系统对正在进行充电的电池单体电压进行实时采集，并传递给主控模块，主控模块计算此电压与预期电压之差，当电压差小于预设值时，发出控制信号，将恒流充电改为恒压充电，再恒压充电某一设定时间后，停止充电；如果电池单体间容量差小于预设值，则采用相同的方法对12V辅助电源充电。
【主权项】
1.一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，包括光伏发电模块和电池组件，其特征在于，还包括: 电池管理系统，对电池单体进行实时电压、电流、温度等数据采集，并进行电池单体SOC计算； 主控模块，对光伏发电模块的控制，数据的分析处理，制定均衡策略，发出恒定电流充电控制信号、恒压充电控制信号及均衡电路控制信号； 执行模块，实现对电池单体的分阶段充电； 所述的电池管理系统通过CAN通信协议与主控模块相连，主控模块分别连接光伏发电模块和执行模块，执行模块分别连接光伏发电模块和电池组件，电池组件还与电池管理系统相连。2.根据权利要求1所述的一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，其特征在于:所述的光伏发电模块由太阳能光伏阵列、光照度传感器和DC/DC变换电路组成，所述的DC/DC转换电路将太阳能光伏阵列产生的不稳定直流电以稳定的电压输出。3.根据权利要求2所述的一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，其特征在于:所述的DC/DC变换电路采用Buck/Boost变换电路。4.根据权利要求1所述的一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，其特征在于:所述的主控模块包括包括DSP处理器、外围电路和硬件接口。5.根据权利要求1所述的一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，其特征在于:所述的执行模块由恒压充电电路、恒流充电电路和均衡电路组成，恒压充电电路与恒流充电电路先并联再与均衡电路相串联。6.根据权利要求1所述的一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，其特征在于:所述的电池组件包括N-1块电池组和一块12V辅助电池。7.根据权利要求5所述的一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，其特征在于:所述的均衡电路包括2 (N+1)个可控开关，N为电池个数；每两个电池单体之间并联两个可控开关。8.根据权利要求7所述的一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，其特征在于:将两个并联的可控开关中任选一个放入K组，另一个放入S组，K组与S组各自在组内根据编号分为奇数组与偶数组，K组内奇数组连接恒流充电电路一极，偶数组连接恒流充电电路另一极；S组内奇数组连接恒压充电电路一极，偶数组连接恒压充电电路另一极。
【专利摘要】本发明提供了一种光伏发电的电动汽车电池主动均衡系统，该系统包括光伏发电模块、电池组件、电池管理系统、主控模块和执行模块，所述的电池管理系统通过CAN通信协议与主控模块相连，主控模块分别连接光伏发电模块和执行模块，执行模块分别连接光伏发电模块和电池组件，电池组件还与电池管理系统相连。本发明既能对电池单体充电，又能对12V辅助电池充电，而且不消耗电池组电量，能够消除能量转移中的损失，大大提高均衡效果，节约了能源，能够同时对多个电池单体同时均衡，大大提高了均衡效率。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105226747
【申请号】CN201510605742
【发明人】邹忠月, 陈健, 许广灿, 徐俊, 曹秉刚
【申请人】河南速达电动汽车科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月22日