CN101917028A - 动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法 - Google Patents
动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101917028A CN101917028A CN 201010218926 CN201010218926A CN101917028A CN 101917028 A CN101917028 A CN 101917028A CN 201010218926 CN201010218926 CN 201010218926 CN 201010218926 A CN201010218926 A CN 201010218926A CN 101917028 A CN101917028 A CN 101917028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery pack
- voltage detecting
- power battery
- voltage
- balance module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 26
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 14
- SBWGZAXBCCNRTM-CTHBEMJXSA-N n-methyl-n-[(2s,3r,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexyl]octanamide Chemical compound CCCCCCCC(=O)N(C)C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO SBWGZAXBCCNRTM-CTHBEMJXSA-N 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000411 inducer Substances 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005955 Ferric phosphate Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018095 Ni-MH Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018477 Ni—MH Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940032958 ferric phosphate Drugs 0.000 description 2
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法，其特征是：包括电池组探测部分和智能控制部分，所述电池组探测部分包括连接器I、若干电压检测线，所述智能控制部分包括连接器II、若干个电压检测及均衡模块(1)、中央控制器(2)、电流感应器(3)、控制显示面板(4)、负载(5)和充电机(6)；***对动力电池组的电压、温度信息进行测量，同时对整个电池组的充、放电电流实施测量。本发明可以对动力电池组进行检测、评估、均衡充电，帮助使用者了解动力电池组的当前状态，提高动力电池组的性能，延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池组的充电装置，特征是涉及动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法。属于动力电池检测设备技术领域。
背景技术
动力电池的类型包括锂离子电池、铅酸电池和镍氢电池。由于单个动力电池往往存在电压低、能量少的缺点，因此，由多个动力电池组合起来构成动力电池组，正越来越广泛地应用于电动汽车、电动机车、电动轮船、电动机器人和IT备用电源等领域，往往能够起到节约能源、保护环境等效果。
但是，动力电池组在使用一段时间以后，将会遇到两个问题：
1、电池不一致性问题。由于化学成分的差异及使用过程中的一些原因，动力电池组内各个电池在电压及荷电能力两个方面存在不一致性，其不良结果是导致整个电池组的性能下降并使充电时间延长。因此，需要及时发现并减小电池的不一致性。
2、电池老化问题。动力电池组在使用过程中不断老化，使用者需要了解电池组的老化程度，并掌握是否有个别电池荷电能力过低或存在安全隐患，以便及时更换个别或者所有动力电池。
发明内容
本发明的第一个目的，是为提供一种动力电池组检测、评估及均衡充电***。该装置可应用于各类动力电池组的电池状态检测、均衡充电、电量评估和安全保护，包括电动汽车、电动机车、电动轮船、电动机器人和IT备用电源等动力电池组。动力电池的类型可以是锂离子电池、铅酸电池和镍氢电池。
本发明的第二个目的，是为提供一种动力电池组检测、评估及均衡充电***的应用方法。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
动力电池组检测、评估及均衡充电***，其结构特点是：包括电池组探测部分和智能控制部分，所述电池组探测部分包括连接器I、若干电压检测线，所述智能控制部分包括连接器II、若干个电压检测及均衡模块、中央控制器、电流感应器、控制显示面板、负载和充电机；若干个电压检测及均衡模块的输入/输出端通过电线分别与连接器连接；若干个电压检测及均衡模块的输入/输出端分别通过通信总线与中央控制器连接，中央控制器还有I/O分别与连接器II、电流传感器、控制显示面板、负载和充电机连接，充电机的正极与电流传感器连接，电流传感器与连接器II连接，充电机的负极与连接器II连接；由所述电压检测及均衡模块、中央控制器、电流感应器、控制显示面板、负载和充电机完成动力电池组的评估及均衡充电。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
本发明的一种具体实施方案是：电池组探测部分还包括若干个温度传感器，所述温度传感器的信号输出端分别与连接器I的一个输入端连接。
本发明的一种具体实施方案是：所述电压检测线依次连接在由N个动力电池串联构成的动力电池组的每个动力电池的两端；所述连接器I与连接器II相互匹配，两者之间的连接线一一对应；所述充电机的一端分别通过电子开关T1和电子开关T2与电池组正极B1相连，另一端分别与电池组负极BN+1相连，所述电子开关T1和电子开关T2分别与中央控制器相连；其中N≥1。
本发明的一种具体实施方案是：连接器I设有与电池组探测部分相匹配连接的连接端口；共有10条连接线，其中3条为温度传感器总线，直接与中央控制器相连，另外7条为电压检测线B1、B2、……B7，与若干个电压检测及均衡模块相连。
本发明的一种具体实施方案是：中央控制器由电脑芯片及其***电子元件连接而成，控制显示面板由液晶显示器构成或由一台带有显示屏幕的计算机组成。
进一步方案是：中央控制器由Mega-64电脑芯片及其***电子元件连接而成，控制显示面板8由包含有1个128×64点阵的液晶显示器构成。
本发明的一种具体实施方案是：电流传感器由霍尔互感器构成，其中检测指标为-100A～100A；充电机由输出指标为30V，30A的可调直流稳压电源构成。
本发明的一种具体实施方案是：电压检测及均衡模块包括电阻分压检测电路、均衡电路、微控制器和通信隔离器；微控制器由Mega-8电脑芯片构成；通信隔离器由HCPL2730高速光耦合器构成；电阻分压检测电路由精密电阻网络构成，设有若干个检测点；均衡电路包括若干个均衡电阻及一一对应的若干电子开关；每个均衡电阻的阻值为1Ω，电子开关为5V/3A的继电器，继电器的控制端C1、C2和C3分别接到微控制器的输出端口。
本发明的一种具体实施方案是：电阻分压检测电路的若干个检测点为D1、D2、……D6；其中D1、D2和D3对应的分压电阻的分压比为1∶6；D4、D5和D6对应的分压电阻的分压比为1∶3。
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
动力电池组检测、评估及均衡充电***的应用方法，其特征是：
1)***对动力电池组的电压、温度信息进行测量，同时对整个电池组的充、放电电流实施测量，其中，电压信息是通过从每个动力电池两端连接到各个电压检测及均衡模块4的电压检测线B1，B2，……BN+1实现；
2)各个电压检测及均衡模块分别带有微处理器，通过分压检测电路把各个电池的电压信息送到微处理器自带的A/D转换端口；电流信息通过一个霍尔传感器直接进行测量，霍尔传感器的输出直接接到智能控制部分的中央控制器，温度信息的测量作为可选的部分，若***需要测量温度信息，可以在***的电池组探测部分配有温度传感器、温度传感器总线，以检测动力电池组的温度；
3)动力电池数量、电压检测线数量、每个电压检测及均衡模块服务的电池数量以及电压检测及均衡模块的数量存在以下关系：第一，动力电池个数为N，动力电池依次串联，具有N+1条电压检测线B1、B2、……BN+1；第二，每个电压检测及均衡模块服务的电池数量为m，电压检测及均衡模块的数量为K，若m≥N，则K＝1；否则K≥2，在这种情况下，第一个电压检测及均衡模块服务于第1～m个电池，对应于m+1条检测线B1、B2、……BN+1)，第二个电压检测及均衡模块服务于第m+1～2m个电池，对应于m+1条检测线(Bm+1、Bm+2、……B2m+1，如此类推……最后一个电压检测及均衡模块服务于第(K-1)m+1～第N个电池，对应于N-(K-1)m条检测线B(K-1)m+1、B(K-1)m+2、……BN+1；
4)中央控制器与各个电压检测及均衡模块是一对一或者一对多的关系，它们之间通过通信总线相连，通信总线可以是I2C总线、CAN总线或工业总线；由于市面上的控制器芯片多数带有I2C总线接口，因此优选I2C通信总线，各个电压检测及均衡模块在接入通信总线之前需经过通信隔离，为的是防止因通信共地问题而造成的短路；通信隔离优选光耦合器件，例如TI公司的HCPL2730芯片；
5)控制显示面板属于与操作员交互的部分，其一方面在于显示动力电池组的相关信息以及生成报表，另一方面在于接受操作员对于***的控制，如参数设置，紧急切断等；控制显示面板优选一台带有显示屏幕的PC计算机，该计算机通过串行通信口与***的中央控制器相连接；
6)充电机提供充电电源，充电机通过一个电子开关T2与电池组正极B1以及电池组负极BN+1相连，充电机的充电电压、充电电流的大小可以由操作员手工设定，也可以由***中央控制器自适应设定，一般情况下其输出电压应高于电池组的浮充电压值；电子开关T2受中央控制器控制，优选一种能通过大电流的继电器，也称作接触器，例如欧姆龙公司的G9EC-1型号继电器；
7)负载通过放电实现对动力电池组的评估，负载通过一个电子开关T1与电池组正极B1以及电池组负极BN+1相连；负载应该能承受动力电池组的最高电压，其放电功率优选为电池组额定放电功率的五分之一到三分之一。
考虑到市面上许多处理器芯片均自带A/D转换，可直接采集霍尔传感器的输出，因此图例中并未画出用于电流信息测量的A/D转换电路。温度信息的测量是可选的部分，这是由于温度信息对于相当一部分动力电池而言并不十分重要，不一定需要测量其工作温度。
在智能控制部分，温度传感器总线直接与中央控制器连接。温度传感器可选用DALLAS公司的18B20器件，温度传感器总线优选1-wire总线。
在各个电压检测及均衡模块中加入分压检测电路的原因是微处理器自带的A/D转换端口的量程范围一般小于电池或电池组电压，分压的目的在于把较高的电池或电池组电压转换为较低的可测量电压。分压电路可采用精密电阻进行，精密电阻的阻值可根据电池个数及微处理器的特性选取。
本发明具有如下突出的有益效果：
1、由中央控制器进行综合优化运算对动力电池组状态进行检测，发现可能存在隐患的个别电池，并判断其是否需要进行均衡处理。
2、根据电池组状态可以由中央控制器控制充电器、均衡充电模块对动力电池组进行均衡充电和均衡放电，避免电池组电量失衡，提高动力电池组的综合性能和一次充电的工作时间。
3、根据电池组状态和动力电池组工况可以对动力电池组进行电量评估，帮助使用者了解动力电池组的老化程度及剩余循环寿命。
4、根据电流、电压和温度检测可以对电池组进行多重安全保护，避免电池组过流、过压、过温，延长使用寿命，提高动力电池组的安全性和可靠性。
5、充电是所有动力电池组在使用过程中的必须环节。本发明能在充电前后顺便对动力电池组进行检测和评估，并通过一些均衡充电、均衡放电的环节，减小电池的不一致性，及时发现问题，提高电池组的使用效率。
附图说明
图1是本发明一个具体实施例的电路原理图。
图2是图1中电池探测部分的电路原理图。
图3是图1中智能探测部分的电路原理图。
图4是图1中电压检测及均衡模块的电路原理图。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
具体实施例1：
图1至图4构成本发明的具体实施例1。
参照图1至图3，本实施例包括电池组探测部分和智能控制部分，所述电池组探测部分包括连接器I、若干电压检测线，所述智能控制部分包括连接器II、若干个电压检测及均衡模块1、中央控制器2、电流感应器3、控制显示面板4、负载5和充电机6；若干个电压检测及均衡模块1的输入/输出端通过电线分别与连接器II连接；若干个电压检测及均衡模块1的输入/输出端分别通过通信总线与中央控制器2连接，中央控制器2还有I/O分别与连接器II、电流传感器3、控制显示面板4、负载5和充电机6连接，充电机10的正极与电流传感器3连接，电流传感器3与连接器II连接，充电机6的负极与连接器II连接；由所述电压检测及均衡模块1、中央控制器2、电流感应器3、控制显示面板4、负载5和充电机6完成动力电池组的评估及均衡充电。
本实施例用于一款6个锂电池的电动机器人。机器人上动力电池组由6个80Ah的磷酸铁锂电池串联而成，电池组额定电压为19.8V，额定容量为1.6KWh。
如图1至图3所示，动力电池组检测、评估、均衡充电***串接的6个80Ah的磷酸铁锂电池中，每个电池的正负极通过电压检测线与电动电池的各电极相连，6个动力电池共需7条连接线，记作B1，B2，……，B7。采用6个温度传感器7，各传感器的采样点紧贴于各电池的表面，传感器选用DALLAS公司的18B20器件，该器件采用1-wire总线，总线由三根电线组成，其中两根连接电源和地线，另外一根为数据线。各温度传感器7通过三根电线并联连接在三根总线上。所有的电压检测线与温度传感器总线均汇聚于连接器I，因此连接器I上的连接线为10条。
动力电池组检测、评估、均衡充电装置的非电池组探测部分包括连接器II、电压检测及均衡模块1、中央控制器2、电流感应器3、控制显示面板4、负载5和充电机6；多个电压检测及均衡模块1的输入/输出端通过电线分别与连接器II连接；多个电压检测及均衡模块1的输入/输出端分别与通信总线连接。通信总线与中央控制器2连接，中央控制器2还分别与连接器II、电流传感器3、控制显示面板4、负载5、充电机6和连接，负载5的两端接充电机6的正负两端，充电机6的正极与电流传感器3连接，电流传感器3与连接器II连接，充电机6的负极与连接器II连接。其中，连接器2与电池组探测部分相匹配。共有10条连接线，其中3条为温度传感器总线，直接与中央控制器2相连，另外7条为电压检测线(B1，B2，……，B7)，与电压检测及均衡模块1相连。中央控制器2选用Atmel公司的Mega-64芯片，控制显示面板4主要包含有1个128×64点阵的液晶显示器。
电流传感器3选用霍尔互感器，其中检测指标为-100A～100A。负载5由若干条发热电炉丝并联而成，并联后的电阻值为1Ω。充电机6为一台输出指标为30V，30A的可调直流稳压电源。
电压检测及均衡模块1如图4所示，包括电阻分压检测电路1-1、均衡电路1-2、微控制器1-3和通信隔离器1-4。其中微控制器1-3为Atmel公司的Mega-8芯片。通信隔离器1-4采用TI公司的HCPL2730高速光耦合器。电阻分压检测电路1-1由精密电阻网络构成，6个电池对应着6个检测点D1，D2，……，D6。其中D1，D2，D3对应的分压电阻的分压比为1∶6。D4，D5，D6对应的分压电阻的分压比为1∶3。
图4中的均衡电路1-2包括6个均衡电阻及相应的6个电子开关。每个均衡电阻的阻值为1Ω。电子开关为5V，3A的继电器，继电器的控制端C1，C2，C3分别接到微控制器的输出端口。
具体实施例2：
本实施例用于一款28个铅酸电池的油电混合动力客车。
本实施例在混合动力客车上使用的动力电池组由28个120Ah的铅酸电池串联而成，电池组额定电压为336V，额定容量为40.3KWh。
参照图1至图3的电路连接结构，电压检测线与电动电池的各电极相连，28个动力电池共需29条连接线，记作B1，B2，……，B29。
采用28个温度传感器7，各传感器的采样点紧贴于各点池的表面，传感器选用DALLAS公司的18B20器件，该器件采用1-wire总线，总线由三根电线组成，其中两根连接电源和地线，另外一根为数据线。所有的电压检测线与温度传感器总线均汇聚于连接器I，因此连接器I上的连接线为32条。
该实施例的非电池组探测部分包括：1个连接器II，5个电压检测及均衡模块1，1个中央控制器2，1个电流感应器3，1个控制显示面板4，1个负载5，1个充电机6，以及它们的控制开关或连接线。
其中，连接器II与电池组探测部分相匹配。共有32条连接线，其中3条为温度传感器总线，直接与中央控制器2相连，另外29条为电压检测线(B1，B2，……，B29)，与电压检测及均衡模块1相连。中央控制器2选用Atmel公司的Mega-8芯片，控制显示面板4由一台带液晶显示器的PC计算机组成，该计算机与Mega-8芯片由RS-232总线连接。
电池传感器3是一个霍尔互感器，其中检测指标为-100A～100A。负载5由若干条发热电炉丝并联而成，并联后的电阻值为10Ω。充电机6为一台最大输出指标为400V，20A的直流稳压电源。
每个电压检测及均衡模块1如图4所示。其中微控制器1-3为Atmel公司的Mega-8芯片。通信隔离器1-4采用TI公司的HCPL2730高速光耦合器。电阻分压检测电路1-1由精密电阻网络构成。
总共5个电压检测及均衡模块1，每个模块最多负责6个电池。其中第1个模块负责第1～第6个电池，相应于电压检测线B1，B2，……，B7。第2个模块负责第7～第12个电池，相应于电压检测线B7，B8，……，B13。第3个模块负责第13～第18个电池，相应于电压检测线B13，B14，……，B19。第4个模块负责第19～第24个电池，相应于电压检测线B19，B20，……，B25。第5个模块负责第25～第28个电池，相应于电压检测线B25，B26，……，B29。
图4中的均衡电路1-2包括6个均衡电阻及相应的6个电子开关。每个均衡电阻的阻值为1Ω。电子开关为5V，3A的继电器，继电器的控制端C1，C2，C3分别接到微控制器1-3的输出端口。
具体实施例3：
本实施例用于一款4个铅酸电池的电动摩托车。
本实施例在电动摩托车上的动力电池组由4个20Ah的铅酸电池串联而成，电池组额定电压为48V，额定容量为800Wh。其实施细节基本同实施例1，与实施例1不同之处在于：电池组探测部分不需要温度传感器及温度传感器总线，4个动力电池共有5条电压检测线，因此连接器上的连接线为5条；智能控制部分霍尔互感器的检测指标为-20A～20A，负载的电阻值为2Ω。充电机为一台输出指标为60V，20A的可调直流稳压电源。
Claims (10)
1.动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：包括电池组探测部分和智能控制部分，所述电池组探测部分包括连接器I、若干电压检测线，所述智能控制部分包括连接器II、若干个电压检测及均衡模块(1)、中央控制器(2)、电流感应器(3)、控制显示面板(4)、负载(5)和充电机(6)；若干个电压检测及均衡模块(1)的输入/输出端通过电线分别与连接器II连接；若干个电压检测及均衡模块(1)的输入/输出端分别通过通信总线与中央控制器(2)连接，中央控制器(2)还有I/O分别与连接器II、电流传感器(3)、控制显示面板(4)、负载(5)和充电机(6)连接，充电机(6)的正极与电流传感器(3)连接，电流传感器(3)与连接器II连接，充电机(6)的负极与连接器II连接；由所述电压检测及均衡模块(1)、中央控制器(2)、电流感应器(3)、控制显示面板(4)、负载(5)和充电机(6)完成动力电池组的评估及均衡充电。
2.根据权利要求1所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：电池组探测部分还包括若干个温度传感器(7)，所述温度传感器(7)的信号输出端分别与连接器I的一个输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：动力电池数量、电压检测线数量、每个电压检测及均衡模块(1)服务的电池数量以及电压检测及均衡模块(1)的数量存在以下关系：第一，动力电池个数为N，动力电池依次串联，具有N+1条电压检测线B1、B2、……BN+1；第二，每个电压检测及均衡模块(1)服务的电池数量为m，电压检测及均衡模块(1)的数量为K，若m≥N，则K＝1；否则K≥2，在这种情况下，第一个电压检测及均衡模块服务于第1～m个电池，对应于m+1条检测线B1、B2、……BN+1)，第二个电压检测及均衡模块服务于第m+1～2m个电池，对应于m+1条检测线Bm+1、Bm+2、……B2m+1，如此类推……最后一个电压检测及均衡模块服务于第(K-1)m+1～第N个电池，对应于N-(K-1)m条检测线B(K-1)m+1、B(K-1)m+2、……BN+1。
4.根据权利要求1或2所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：所述电压检测线依次连接在由N个动力电池串联构成的动力电池组的每个动力电池的两端；所述连接器I与连接器II相互匹配，两者之间的连接线一一对应；所述充电机(6)的一端分别通过电子开关(T1)和电子开关(T2)与电池组正极(B1)相连，另一端分别与电池组负极(BN+1)相连，所述电子开关(T1)和电子开关(T2)分别与中央控制器(2)相连；其中N≥1。
5.根据权利要求1或2所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：连接器I设有与电池组探测部分相匹配连接的连接端口；共有10条连接线，其中3条为温度传感器总线，直接与中央控制器(2)相连，另外7条为电压检测线B1、B2、……B7，与若干个电压检测及均衡模块(1)相连。
6.根据权利要求1或2所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：中央控制器(2)由电脑芯片及其***电子元件连接而成，控制显示面板(4)由液晶显示器构成或由一台带有显示屏幕的计算机组成。
7.根据权利要求1或2所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：电流传感器(3)由霍尔互感器构成，其中检测指标为-100A～100A；充电机(6)由输出指标为30V，30A的可调直流稳压电源构成。
8.根据权利要求1或2所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：电压检测及均衡模块(1)包括电阻分压检测电路(1-1)、均衡电路(1-2)、微控制器(1-3)和通信隔离器(1-4)；微控制器(1-3)由Mega-8电脑芯片构成；通信隔离器(1-4)由HCPL2730高速光耦合器构成；电阻分压检测电路(1-1)由精密电阻网络构成，设有若干个检测点；均衡电路包括若干个均衡电阻及一一对应的若干电子开关；每个均衡电阻的阻值为1Ω，电子开关为5V/3A的继电器，继电器的控制端C1、C2和C3分别接到微控制器(1-3)的输出端口。
9.根据权利要求1或2所述的动力电池组检测、评估及均衡充电***，其特征是：电阻分压检测电路(1-1)的若干个检测点为D1、D2、……D6；其中D1、D2和D3对应的分压电阻的分压比为1∶6；D4、D5和D6对应的分压电阻的分压比为1∶3。
10.动力电池组检测、评估及均衡充电***的应用方法，其特征是：
1)***对动力电池组的电压、温度信息进行测量，同时对整个电池组的充、放电电流实施测量，其中，电压信息是通过从每个动力电池两端连接到各个电压检测及均衡模块(1)的电压检测线B1，B2，……BN+1实现；
2)通过电压检测及均衡模块(1)的分压检测电路把各个电池的电压信息送到微处理器自带的A/D转换端口；电流信息通过一个霍尔传感器直接进行测量，霍尔传感器的输出直接接到智能控制部分的中央控制器(2)，温度信息的测量作为可选的部分，若***需要测量温度信息，可以在***的电池组探测部分配有温度传感器(7)、温度传感器总线，以检测动力电池组的温度；
3)智能控制部分的中央控制器(2)与各个电压检测及均衡模块(1)构成一对一或者一对多的关系，它们之间通过通信总线相连，通信总线为I2C总线、CAN总线或工业总线；各个电压检测及均衡模块(1)在接入通信总线之前经过通信隔离；
4)控制显示面板(4)显示动力电池组的相关信息以及生成报表、接受操作员对于***的控制；控制显示面板(4)为一台带有显示屏幕的计算机，该计算机通过串行通信口与***的中央控制器(2)相连接；或者控制显示面板(4)由液晶显示器构成，该液晶显示器带有串行通讯口，通过所述串行通讯口使控制显示面板(4)与中央控制器(2)相连接；
5)充电机(6)提供充电电源，充电机(6)通过一个电子开关(T2)与电池组正极(B1)以及电池组负极(BN+1)相连，充电机(6)的充电电压、充电电流的大小由操作员手工设定，或者由***中央控制器(2)自适应设定，一般情况下其输出电压应高于电池组的浮充电压值；电子开关(T2)受中央控制器(2)控制；
6)负载(5)通过放电实现对动力电池组的评估，负载(5)通过一个电子开关(T1)与电池组正极(B1)以及电池组负极(BN+1)相连；负载(5)的放电功率优选为电池组额定放电功率的五分之一到三分之一。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010218926 CN101917028B (zh) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | 动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010218926 CN101917028B (zh) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | 动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101917028A true CN101917028A (zh) | 2010-12-15 |
| CN101917028B CN101917028B (zh) | 2013-03-20 |
Family
ID=43324455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010218926 Expired - Fee Related CN101917028B (zh) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | 动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101917028B (zh) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102122834A (zh) * | 2011-04-08 | 2011-07-13 | 武汉理工大学 | 一种支持多串联的动力电池管理芯片 |
| CN102355017A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-02-15 | 河海大学常州校区 | 无损型动力电池均衡器 |
| CN102570526A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-11 | 北京八恺电气科技有限公司 | 电池均衡控制方法、装置及电动汽车 |
| CN103001287A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-27 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 一种电池组均衡维护充电装置和充电方法 |
| CN103163477A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-06-19 | 山西潞安环保能源开发股份有限公司 | 大容量防爆蓄电池检测装置 |
| CN103323775A (zh) * | 2012-03-20 | 2013-09-25 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于电池模块的平衡监控及测试*** |
| CN103682486A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-26 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于电池的多模块级联均衡方法 |
| CN103825328A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-28 | 杭州金恒电源科技有限公司 | 高效大功率超级电容器模组电压均衡装置及方法 |
| CN103855776A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-11 | 东莞中山大学研究院 | 一种应用于汽车动力电池的均衡充电*** |
| CN103988334A (zh) * | 2012-01-04 | 2014-08-13 | 日本航空电子工业株式会社 | 电池组件用的连接器、以及具备该连接器的电池组件 |
| CN104122884A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-29 | 虞永义 | 一种电池管理***的模拟测试装置 |
| CN104132815A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-11-05 | 虞永义 | 一种对电动汽车性能进行模拟测试的***及方法 |
| CN105203965A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-30 | 国家电网公司 | 一种储能电池检测方法 |
| CN107656205A (zh) * | 2016-07-26 | 2018-02-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 存在电池组感测故障时对单元电压偏移的估计 |
| CN111342071A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池组件、电子设备及电池检测*** |
| CN111976542A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-24 | 广东高标电子科技有限公司 | 一种电动车的铅酸电池soc估算方法和装置 |
| CN112366371A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-12 | 秦皇岛远舟工业气体有限公司 | 一种锂电池组储能方法、***、储能终端及可读存储介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030044689A1 (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-06 | Hideki Miyazaki | Battery apparatus for controlling plural batteries and control method of plural batteries |
| US20050242667A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-03 | Akihiko Emori | Multi-series battery control system |
| CN101764420A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-30 | 郭建国 | 电场型二次电池组快速充电智能均衡管理装置 |
-
2010
- 2010-07-06 CN CN 201010218926 patent/CN101917028B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030044689A1 (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-06 | Hideki Miyazaki | Battery apparatus for controlling plural batteries and control method of plural batteries |
| US20050242667A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-03 | Akihiko Emori | Multi-series battery control system |
| CN101764420A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-30 | 郭建国 | 电场型二次电池组快速充电智能均衡管理装置 |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102570526A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-11 | 北京八恺电气科技有限公司 | 电池均衡控制方法、装置及电动汽车 |
| CN102122834B (zh) * | 2011-04-08 | 2013-03-20 | 武汉理工大学 | 一种支持多串联的动力电池管理芯片 |
| CN102122834A (zh) * | 2011-04-08 | 2011-07-13 | 武汉理工大学 | 一种支持多串联的动力电池管理芯片 |
| CN102355017A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-02-15 | 河海大学常州校区 | 无损型动力电池均衡器 |
| CN103988334A (zh) * | 2012-01-04 | 2014-08-13 | 日本航空电子工业株式会社 | 电池组件用的连接器、以及具备该连接器的电池组件 |
| US9972819B2 (en) | 2012-01-04 | 2018-05-15 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connector for battery unit, and battery unit provided with same |
| CN103323775A (zh) * | 2012-03-20 | 2013-09-25 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于电池模块的平衡监控及测试*** |
| CN103323775B (zh) * | 2012-03-20 | 2015-07-08 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于电池模块的平衡监控及测试*** |
| CN103001287A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-27 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 一种电池组均衡维护充电装置和充电方法 |
| CN103163477A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-06-19 | 山西潞安环保能源开发股份有限公司 | 大容量防爆蓄电池检测装置 |
| CN103682486A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-26 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于电池的多模块级联均衡方法 |
| CN103825328A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-28 | 杭州金恒电源科技有限公司 | 高效大功率超级电容器模组电压均衡装置及方法 |
| CN103855776A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-11 | 东莞中山大学研究院 | 一种应用于汽车动力电池的均衡充电*** |
| CN103855776B (zh) * | 2014-03-31 | 2016-04-13 | 东莞中山大学研究院 | 一种应用于汽车动力电池的均衡充电*** |
| CN104122884A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-29 | 虞永义 | 一种电池管理***的模拟测试装置 |
| CN104132815A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-11-05 | 虞永义 | 一种对电动汽车性能进行模拟测试的***及方法 |
| CN105203965A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-30 | 国家电网公司 | 一种储能电池检测方法 |
| CN107656205A (zh) * | 2016-07-26 | 2018-02-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 存在电池组感测故障时对单元电压偏移的估计 |
| CN107656205B (zh) * | 2016-07-26 | 2020-05-08 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 存在电池组感测故障时对单元电压偏移的估计 |
| CN111342071A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池组件、电子设备及电池检测*** |
| CN111976542A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-24 | 广东高标电子科技有限公司 | 一种电动车的铅酸电池soc估算方法和装置 |
| CN112366371A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-12 | 秦皇岛远舟工业气体有限公司 | 一种锂电池组储能方法、***、储能终端及可读存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101917028B (zh) | 2013-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101917028B (zh) | 动力电池组检测、评估及均衡充电***及其应用方法 | |
| WO2021068972A1 (zh) | 串联电池组容量在线监测和充放电双状态均衡电路及方法 | |
| CN201360156Y (zh) | 一种提高串联电池组安全性和寿命的充放电管理装置 | |
| CN207263852U (zh) | 一种电动汽车直流充电桩的测试*** | |
| CN213292000U (zh) | 一种高压采样电路、电池管理***及电动汽车 | |
| CN204230982U (zh) | 大型电动车电池供应*** | |
| CN105759208A (zh) | 一种电池包电池管理***功能检测平台 | |
| CN108045232B (zh) | 一种设有充电高压互锁功能的电池管理*** | |
| CN107861015A (zh) | Bms接线检测装置及方法 | |
| CN106655301A (zh) | 一种适用于电动叉车的电源管理***及方法 | |
| CN204068314U (zh) | 一种电动叉车用快速充电机 | |
| CN201947013U (zh) | 压差补偿均衡电源管理*** | |
| CN108152750A (zh) | 一种电动汽车的电池充放电参数识别方法和*** | |
| CN103171451A (zh) | 基于协处理器和固态继电器的电池管理*** | |
| CN103138025A (zh) | 一种漏电检测电路及电池*** | |
| CN212967804U (zh) | 一种退役动力电池管理*** | |
| CN201426046Y (zh) | 车用带平衡功能的大功率锂电池组电源管理*** | |
| CN103178305B (zh) | 智能电池 | |
| CN207336641U (zh) | 一种电动车高压绝缘检测*** | |
| CN202564498U (zh) | 智能电池 | |
| CN107210614A (zh) | 电化学电池的充电管理方法 | |
| CN202281827U (zh) | 分布式蓄电池内阻在线监测*** | |
| CN214750733U (zh) | 一种具有铅酸电瓶检测功能的安全智能型启动电源 | |
| CN212540657U (zh) | 电池自动检测充电装置及*** | |
| CN201956703U (zh) | 新型锂电池管理*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130320 Termination date: 20130706 |