一種鋰電池主動均衡裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋰電池技術領域，具體涉及一種鋰電池主動均衡裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，電動汽車進入百姓的日常生活中，鋰電池也因此得到大力發展。鋰電池作為電動汽車的動力源，對電池的充電進行均衡控制管理以延長其使用壽命是當前所需要解決的問題，目前針對電動汽車用動力鋰電池的能量均衡有兩類方法:主動均衡和被動均衡，其中目前主要應用的是被動均衡，因為被動均衡有以下優點:成本較低，原理簡單，實現容易，相對可靠，穩定，但是被動均衡在均衡過程中產生的熱量較多，尤其在密閉的電池包里，熱量不易散去，對電池性能影響較大，主動均衡其有以下優點:一是能把能量較高的單體的能量轉移到能量較低的單體，且過程中能量損耗較小，因此該方式的產熱也較少，也可以增加續航里程，但同時也有以下缺點:一是實現方式復雜，成本較高；二是目前主動均衡是靠DC/DC(變壓器變壓后實現)，電容，電感等儲能裝置，該類裝置有一定的危險性，弱控制不當，會照成電池的短路，后果不堪設想。
【發明內容】
[0003]針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種鋰電池主動均衡裝置，采用主動均衡和被動均衡相結合的方式對電池組進行電壓均衡處理，這樣實現了均衡效率的最優化，不僅降低了均衡時間，而且可有效延長電池的壽命，保證充電安全。
[0004]為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現:包括串聯鋰電池組、電池電壓采集模塊、DC/DC轉換器、主動均衡模塊、被動均衡模塊和控制電路，所述電池電壓采集模塊兩端分別連接串聯鋰電池組兩端，所述DC/DC轉換器一端連接串聯鋰電池組輸出端，另一端分別連接被動均衡模塊輸入端和主動均衡模塊輸入端，所述被動均衡模塊輸出端和主動均衡模塊輸入端均連接控制電路，所述被動均衡模塊具體為一種旁路補償裝置，包括補償電阻和補償電容，所述主動均衡模塊具體為一種冗余式均衡裝置，包括過流保護電阻和冗余電池，所述控制電路輸出端連接串聯鋰電池組。
[0005]作為優選，所述串聯鋰電池組具體有4節單體鋰電池串聯組成，所述電池電壓采集模塊采集串聯鋰電池組的電池組總電壓信息和各單體電池電壓信息。
[0006]作為優選，所述控制電路輸出端同時連接電池電壓采集模塊，通過采集電壓信息控制被動均衡模塊和主動均衡模塊對串聯鋰電池組各單體電池進行均衡。
[0007]作為優選，所述控制電路包括開關電路和反相器，所述反相器輸入端連接被動均衡模塊輸出端和主動均衡模塊輸入端。
[0008]作為優選，所述反相器為74HC04反相器。
[0009]作為優選，所述DC/DC轉換器為12伏轉5伏隔離DC/DC轉換器。
[0010]本發明的有益效果:1、本發明采用主動均衡和被動均衡相結合的方式對電池組進行電壓均衡處理，這樣實現了均衡效率的最優化，不僅降低了均衡時間，而且可有效延長電池的壽命，保證充電安全；
2、本發明中的主動均衡模塊，所采用的冗余電池可以承擔某一主回路電池的充放電負荷，以延長充放電時間，有效均衡電池組電流和電壓。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發明。
[0012]圖1為本發明的原理框圖。
[0013]圖2為本發明所述的被動均衡模塊的原理框圖。
[0014]圖3為本發明所述的主動均衡模塊的原理框圖。
[0015]圖4為本發明所述的控制電路的原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0017]圖中所示，1-補償電容，2-補償電阻，3-過流保護電阻，4-冗余電池，5-反相器，6-開關電路。
[0018]根據圖1、圖2、圖3和圖4所示，本【具體實施方式】采用以下技術方案:一種鋰電池主動均衡裝置，包括串聯鋰電池組、電池電壓采集模塊、DC/DC轉換器、主動均衡模塊、被動均衡模塊和控制電路，所述電池電壓采集模塊兩端分別連接串聯鋰電池組兩端，所述DC/DC轉換器一端連接串聯鋰電池組輸出端，另一端分別連接被動均衡模塊輸入端和主動均衡模塊輸入端，所述被動均衡模塊輸出端和主動均衡模塊輸入端均連接控制電路，所述被動均衡模塊具體為一種旁路補償裝置，包括補償電阻和補償電容，所述主動均衡模塊具體為一種冗余式均衡裝置，包括過流保護電阻和冗余電池，所述控制電路輸出端連接串聯鋰電池組。
[0019]值得注意的是，所述串聯鋰電池組具體有4節單體鋰電池串聯組成，所述電池電壓采集模塊采集串聯鋰電池組的電池組總電壓信息和各單體電池電壓信息，所述控制電路輸出端同時連接電池電壓采集模塊，通過采集電壓信息控制被動均衡模塊和主動均衡模塊對串聯鋰電池組各單體電池進行均衡。
[0020]值得注意的是，所述控制電路包括開關電路和反相器，所述反相器輸入端連接被動均衡模塊輸出端和主動均衡模塊輸入端，所述反相器為74HC04反相器，所述DC/DC轉換器為12伏轉5伏隔離DC/DC轉換器。
[0021 ] 本【具體實施方式】通過電池電壓采集模塊實時采集串聯鋰電池組的每個電池的電壓，反饋給控制電路，控制電路控制主動均衡模塊和被動均衡模塊對電池電壓和電流進行均衡，對電壓較高或較低的電池先進行被動均衡，再進行主動均衡，被動均衡模塊為單體電池提供并聯電流支路，將電壓過高的單體電池通過分流消耗電能達到均衡目的，主動均衡模塊在電池充電時，冗余電池選擇性的承擔某一主回路電池的充電負荷，降低其充電電流，延長其被充滿所需要的時間，電池放電時冗余電池選擇性的承擔某一主回路電池的放電負荷，降低其放電電流，延長其被放光所需要的時間。
[0022]本【具體實施方式】采用主動均衡和被動均衡相結合的方式對電池組進行電壓均衡處理，其中主動均衡模塊所采用的冗余電池可以承擔某一主回路電池的充放電負荷，以延長充放電時間，有效均衡電池組電流和電壓，這樣實現了均衡效率的最優化，不僅降低了均衡時間，而且可有效延長電池的壽命，保證充電安全。
[0023]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種鋰電池主動均衡裝置，其特征在于:包括串聯鋰電池組、電池電壓采集模塊、DC/DC轉換器、主動均衡模塊、被動均衡模塊和控制電路，所述電池電壓采集模塊兩端分別連接串聯鋰電池組兩端，所述DC/DC轉換器一端連接串聯鋰電池組輸出端，另一端分別連接被動均衡模塊輸入端和主動均衡模塊輸入端，所述被動均衡模塊輸出端和主動均衡模塊輸入端均連接控制電路，所述被動均衡模塊具體為一種旁路補償裝置，包括補償電阻和補償電容，所述主動均衡模塊具體為一種冗余式均衡裝置，包括過流保護電阻和冗余電池，所述控制電路輸出端連接串聯鋰電池組。2.根據權利要求1所述的一種鋰電池主動均衡裝置，其特征在于，所述串聯鋰電池組具體有4節單體鋰電池串聯組成，所述電池電壓采集模塊采集串聯鋰電池組的電池組總電壓信息和各單體電池電壓信息。3.根據權利要求1所述的一種鋰電池主動均衡裝置，其特征在于，所述控制電路輸出端同時連接電池電壓采集模塊，通過采集電壓信息控制被動均衡模塊和主動均衡模塊對串聯鋰電池組各單體電池進行均衡。4.根據權利要求1所述的一種鋰電池主動均衡裝置，其特征在于，所述控制電路包括開關電路和反相器，所述反相器輸入端連接被動均衡模塊輸出端和主動均衡模塊輸入端。5.根據權利要求4所述的一種鋰電池主動均衡裝置，其特征在于，所述反相器為74HC04反相器。6.根據權利要求1所述的一種鋰電池主動均衡裝置，其特征在于，所述DC/DC轉換器為12伏轉5伏隔離DC/DC轉換器。
【專利摘要】本發明公開了一種鋰電池主動均衡裝置，涉及鋰電池技術領域，包括串聯鋰電池組、電池電壓采集模塊、DC/DC轉換器、主動均衡模塊、被動均衡模塊和控制電路，本發明采用主動均衡和被動均衡相結合的方式對電池組進行電壓均衡處理，這樣實現了均衡效率的最優化，不僅降低了均衡時間，而且可有效延長電池的壽命，保證充電安全。
【IPC分類】H01M10/48, H02J7/00, H01M10/42
【公開號】CN105375561
【申請號】CN201510722482
【發明人】王永, 李愛華, 田學林, 郭旭, 夏文娟, 華榮愷, 姚大慶, 邱林
【申請人】蕪湖宏景電子股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月31日