一种动力电池主动均衡充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池管理领域，特别涉及一种动力电池主动均衡充电装置。
【背景技术】
[0002]由于受电池容量和端电压的限制，动力电池需要采用许多块单体电池进行串联组合，才能满足一定的电压等级，由于电池制造过程中存在差异性，使用过程中，受环境的影响，将增大电池的不一致性，从而降低电池的工作效率，缩短电池寿命。
[0003]为延长高压电池包的寿命，提高电池充电效率，缩短充电时间，高压动力电池包使用一段时间后，需要进行均衡化充电。而现有的充电管理系统一般以电池组的端电压来进行充电控制，这种方式容易造成电池组中的部分电池过充电，而另外一部分电池欠充电的情况，致使无法快速有效的对动力电池进行充电。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于:针对现有技术中所存在的上述不足，提供一种动力电池主动均衡充电控制装置、避免单体电池过充并最大程度的充满电，缩短充电时间，从而延长动力电池组的使用寿命。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案:
[0006]一种动力电池主动均衡充电装置，与动力电池组相连，其特征在于:包括与动力电池组连接以获取电池状态的数据采集模块，所述数据采集模块一输出端依次连接有信号处理模块和均衡模块，另一输出端通过CAN通讯模块与充电控制模块连接，充电控制模块和均衡模块均与动力电池相连。
[0007]所述信号处理模块用于计算电池组平均电压和单体电池压差，所述充电控制模块用于切换充电模式。
[0008]作为本实用新型的优选方案，上述一种动力电池主动均衡充电装置中，所述的动力电池状态包括所述动力电池组中每个单体动力电池电压和动力电池组总电压。
[0009]作为本实用新型的优选方案，上述一种动力电池主动均衡充电装置中，所述充电模式包括恒流充电模式与恒压充电模式。
[0010]作为本实用新型的优选方案，上述一种动力电池主动均衡充电装置中，所述均衡模块采用主动均衡，均衡器的数目等于动力电池组的数目。
[0011]本实用新型的有益效果为:
[0012]本实用新型一种动力电池主动均衡充电装置设置了数据采集模块，信号处理模块，主动均衡模块，能够为充电控制模块提供更准确的控制依据，缩短充电时间，延长动力电池组的使用寿命。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一种动力电池主动均衡充电装置的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型一种动力电池主动均衡充电装置中主动均衡模块与动力电池组连接结构示意图；
[0015]图3为本实用新型一种动力电池主动均衡充电装置的控制方法流程图；
【具体实施方式】
[0016]为了能够更清楚的理解本实用新型的技术内容，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，其目的在于更好的理解本实用新型的内容而非限制本实用新型的保护范围。
[0017]一种动力电池主动均衡充电装置，如图1所示，包括动力电池组，所述动力电池组与数据采集模块相连，该数据采集模块连接有信号处理模块和CAN通讯模块，信号处理模块与均衡模块连接，CAN通讯模块与充电模块连接，而充电模块和均衡模块又与动力电池组相连。
[0018]与动力电池组连接的数据采集模块用于获取动力电池组中的每个单体电池的状态；连接于数据采集模块的信号处理模块用于计算电池组平均电压及单体电池压差，进而判断是否进行均衡充电；充电控制模块通过CAN通讯模块判断电池的状态来切换充电模式；所述主动均衡单元用于转移动力电池组中的指定单体电池的能量。
[0019]所述电池组中单体电池的状态为每个单体电池的电压和电池组总电压。所述充电模式为恒流充电模式与恒压充电模式。
[0020]如图2所示，所述主动均衡模块包括一个变压器T，继电器KAl到KAn和KBl到KBn (η等于动力电池组内单体电池数目)，二极管D1、D2，开关管Ml、M2，主动均衡器的数目等于动力电池组的数目(图中只表示一个动力电池组)。
[0021]当电池组有单体电压过高，例如单体BI电压过高，则闭合继电器KBl和ΚΒ2，导通开关管Ml，能量存储在变压器原边，当Ml关断时，二极管D2导通，能量传递到变压器副边，闭合继电器ΚΒ2和KBn，则BI电压下降。
[0022]当电池组有单体电压过低，例如单体Bn电压过低，则闭合KBl和KBn-1,导通开关管M2，能量存储在变压器副边，当Ml关断时，二极管Dl导通，能量传递到变压器原边，闭合继电器KAn-1和KAn,则Bn电压升高。
[0023]如图3所示，本实用新型动力电池主动均衡充电装置的控制方法如下:
[0024]首先，读取动力电池组的状态信息，通过动力电池组总电压Vtru，确定充电控制模块的充电模式，当动力电池组总电压小于设定的恒压充电电压Vset，则为恒流模式并设置充电电流Iset进入恒流充电；当动力电池组总电压等于设定的恒压充电电压Vset，则进入恒压充电模式。
[0025]其次，在充电过程中判断单体压差Vtruav是否大于均衡阀值Vdiff，如果大于，则开启均衡，设定均衡电流Isetbal，当压差小于均衡阀值则退出均衡。
[0026]最后，当充电电流小于设定的充电截止电流Isetover，充电结束。
【主权项】
1.一种动力电池主动均衡充电装置，与动力电池组相连，其特征在于:包括与动力电池组连接以获取电池状态的数据采集模块，所述数据采集模块一输出端依次连接有信号处理模块和均衡模块，另一输出端通过CAN通讯模块与充电控制模块连接，充电控制模块和均衡模块均与动力电池相连； 所述信号处理模块用于计算电池组平均电压和单体电池压差，所述充电控制模块用于切换充电模式。2.根据权利要求1所述的一种动力电池主动均衡充电装置，其特征在于:所述的动力电池状态包括所述动力电池组中每个单体动力电池电压和动力电池组总电压。3.根据权利要求1所述的一种动力电池主动均衡充电装置，其特征在于:所述充电模式包括恒流充电模式与恒压充电模式。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种动力电池主动均衡充电装置，其特征在于:所述均衡模块采用主动均衡，均衡器的数目等于动力电池组的数目。
【专利摘要】本实用新型涉及一种动力电池主动均衡充电装置，与动力电池组连接，所述动力电池组与数据采集模块相连，该数据采集模块连接有信号处理模块和CAN通讯模块，信号处理模块与均衡模块连接，CAN通讯模块与充电模块连接，而充电模块和均衡模块又与动力电池组相连。本实用新型一种动力电池主动均衡充电装置由于设置了数据采集模块，信号处理模块，主动均衡模块，能够为充电控制模块提供更准确的控制依据，缩短充电时间，从而延长动力电池组的使用寿命。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN204615463
【申请号】CN201520334113
【发明人】于远彬, 吕文强, 闵海涛, 彭凯, 刘秀岗, 张冬冬, 张中原
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月21日