一種蓄電池自動均衡控制的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及蓄電池技術領域，尤其涉及一種蓄電池自動均衡控制的裝置。
【背景技術】
[0002]磷酸鐵鋰蓄電池組由多個電池單體串并聯而成，其在站用直流系統中得到廣泛的應用。由于在使用過程中，只對電池組或電池單體進行檢測，若出現電池單體有差異或電池組故障時，只做報警處理，因此往往需要人工介入，更換電池單體并恢復電池組正常運行，從而影響直流系統的正常運行。
[0003]為了避免人工的介入，降低對直流系統正常運行的影響，因此在現有技術中，會通過外部充電電源對蓄電池重新進行均衡充電，實現電壓變動，但缺點在于:外部總充電壓的改變，會導致電池單體過充，特別是在各電池單體使用的材質不均時，由于各電池單體的溫度、壽命等存在差異，非常容易使得電池組容量失效。
[0004]因此，亟需一種蓄電池自動均衡控制的裝置，使得電池組在充電過程中具備自動電壓均衡保護措施，延長電池單體的使用壽命，提高站用直流系統的可靠性。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型實施例所要解決的技術問題在于，提供一種蓄電池自動均衡控制的裝置，其結構簡單，在充電過程中具備自動電壓均衡保護措施，延長電池單體的使用壽命，提高了站用直流系統的可靠性。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種蓄電池自動均衡控制的裝置，設置于由多個電池單體串并聯形成的蓄電池組與安裝有電池管理單元的管理設備之間，包括溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路、CAN通信電路，以及與所述溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路和CAN通信電路均相連的MCU ;其中，
[0007]所述溫度采樣電路還與所述蓄電池組內每一電池單體相連；
[0008]所述電壓采樣及主動均衡電路還與所述蓄電池組內每一電池單體相連；
[0009]所述CAN通信電路還與所述管理設備相連。
[0010]其中，所述溫度采樣電路包括用于電池單體溫度采樣的熱敏電阻、運算放大器和濾波電路。
[0011]其中，所述電壓采樣及主動均衡電路包括電壓采樣電路和主動均衡電路；其中，所述電壓采樣電路包括單芯片采樣模數轉換器；所述主動均衡電路包括電感、MOS開關和續流二極管。
[0012]其中，所述裝置還包括用于高低壓隔離的供電控制電路。
[0013]實施本實用新型實施例，具有如下有益效果:
[0014]在本實用新型實施例中，由于裝置包括溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路和MCU，可對電池組內的電池單體進行溫度和電壓采樣，通過MCU自動調整電池單體電壓，從而具備自動電壓均衡保護措施，延長了電池單體的使用壽命，提高了站用直流系統的可靠性。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，根據這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本實用新型的范疇。
[0016]圖1為本實用新型實施例提供的蓄電池自動均衡控制的裝置的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0018]如圖1所示，為本實用新型實施例中提供的一種蓄電池自動均衡控制的裝置，其設置于由多個電池單體K串并聯形成的蓄電池組M與安裝有電池管理單元的管理設備BMU之間，包括溫度采樣電路1、電壓采樣及主動均衡電路2、CAN通信電路3，以及與溫度采樣電路1、電壓采樣及主動均衡電路2和CAN通信電路3均相連的MCU4 ;其中，
[0019]溫度采樣電路I還與蓄電池組M內每一電池單體K相連；
[0020]電壓采樣及主動均衡電路2還與蓄電池組M內每一電池單體K相連；
[0021]CAN通信電路3還與管理設備BMU相連。
[0022]應當說明的是，MCU (微控制中心，Microcontroller Unit)4采用集成芯片進行處理，具有自動計算、指令控制等多種功能；CAN通信電路3具有CAN(Control Area Network,控制局域網總線)通信功能，與安裝有電池管理單元的管理設備BMU進行通信，將采集和處理的數據上傳到電池管理單元中，其由CAN驅動元器件組成。
[0023]更進一步，溫度采樣電路I包括用于電池單體溫度采樣的熱敏電阻、運算放大器和濾波電路。
[0024]更進一步，電壓采樣及主動均衡電路2包括電壓采樣電路和主動均衡電路；其中，電壓采樣電路包括單芯片采樣模數轉換器；主動均衡電路包括電感、MOS開關和續流二極管。
[0025]更進一步，裝置還包括用于高低壓隔離的供電控制電路5，將高壓與低壓部分隔離開來，用于保護蓄電池組內的低壓電路。
[0026]本實用新型實施例中的一種蓄電池自動均衡控制的裝置的工作原理為:在蓄電池組充電過程中，通過溫度采樣電路I實時采集電池單體溫度，及通過電壓采樣及主動均衡電路2中電壓采樣電路實時采集電池單體電壓。
[0027]一旦檢測到所有電池單體溫度之中至少有一個大于預設的溫度閾值(如60°C)時，計算出所有電池單體形成的電壓平均值，并確定電壓最大值對應的電池單體，然后通過電壓采樣及主動均衡電路2中的主動均衡電路控制電壓最大值對應的電池單體進行放電，直至該放電電池單體的電壓與電壓平均值相等為止；或者一旦檢測到所有電池單體電壓之中其一滿足預定的條件(如檢測到至少有一電池單體電壓與其對應的容量比超過95%，而同時至少有另一電池單體電壓與其對應的容量比低于50%)時，計算出所有電池單體形成的電壓平均值，確定滿足預定條件對應的電池單體，然后通過電壓采樣及主動均衡電路2中的主動均衡電路控制確定的電池單體放電，直至放電的電池單體的電壓與計算出的電壓平均值相等為止；同時還實時將裝置采集和處理的數據上傳到管理設備BMU的電池管理單元中存儲、分析及處理，從而具備自動電壓均衡保護措施，延長了電池單體的使用壽命，提高了站用直流系統的可靠性。
[0028]實施本實用新型實施例，具有如下有益效果:
[0029]在本實用新型實施例中，由于裝置包括溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路和MCU，可對電池組內的電池單體進行溫度和電壓采樣，通過MCU自動調整電池單體電壓，從而具備自動電壓均衡保護措施，延長了電池單體的使用壽命，提高了站用直流系統的可靠性。
[0030]以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【主權項】
1.一種蓄電池自動均衡控制的裝置，設置于由多個電池單體串并聯形成的蓄電池組與安裝有電池管理單元的管理設備之間，其特征在于，包括溫度采樣電路(I)、電壓采樣及主動均衡電路(2)、CAN通信電路(3)，以及與所述溫度采樣電路(1)、電壓采樣及主動均衡電路(2)和CAN通信電路(3)均相連的MCU (4);其中， 所述溫度采樣電路(I)還與所述蓄電池組內每一電池單體相連； 所述電壓采樣及主動均衡電路(2)還與所述蓄電池組內每一電池單體相連； 所述CAN通信電路(3)還與所述管理設備相連。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫度采樣電路(I)包括用于電池單體溫度采樣的熱敏電阻、運算放大器和濾波電路。3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電壓采樣及主動均衡電路(2)包括電壓采樣電路和主動均衡電路；其中，所述電壓采樣電路包括單芯片采樣模數轉換器；所述主動均衡電路包括電感、MOS開關和續流二極管。4.如權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于高低壓隔離的供電控制電路(5)。
【專利摘要】本實用新型提供一種蓄電池自動均衡控制的裝置，設置于由多個電池單體串并聯形成的蓄電池組與安裝有電池管理單元的管理設備之間，包括溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路、CAN通信電路，以及與溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路和CAN通信電路均相連的MCU；溫度采樣電路還與蓄電池組內每一電池單體相連；電壓采樣及主動均衡電路還與蓄電池組內每一電池單體相連；CAN通信電路還與管理設備相連。實施本實用新型，其結構簡單，在充電過程中具備自動電壓均衡保護措施，延長電池單體的使用壽命，提高了站用直流系統的可靠性。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號】CN204761119
【申請號】CN201520595764
【發明人】楊忠亮, 侯耀華, 蔣新華, 於崇干, 張勝寶, 吳立新
【申請人】深圳供電局有限公司, 上海凱華電源成套設備有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月10日