CN105553010A - 一种升压式能量转移的均衡电路及其控制方法 - Google Patents

一种升压式能量转移的均衡电路及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种升压式能量转移的均衡电路及其控制方法，均衡电路包括用于检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将所检测的单体电压传输至主控制器的检测模块；根据判断单体电压是否超过预设的阈值，将单体电压超过阈值的单体电池与升压模块的输入端接通，并输出相应的PWM控制信号到升压模块的控制端的主控制器；与电池组中每一单体电池一一对应，并根据主控制器的PWM控制信号将输入端的单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电的升压模块。本发明通过升压模块将单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电，实现将单体电压过高的单体电池的能量转移到蓄电池，实现电池组均衡的同时，给蓄电池充电，能量的充分利用，减少电池组均衡带来的热量。

Description

一种升压式能量转移的均衡电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车的技术领域，更具体地说，是涉及一种升压式能量转移的均衡电路及其控制方法。
背景技术
在工程应用中需要对多个单体电池或电池组进行出厂前集中充电时，由于各电池单体或电池组的性能参数不一致，各单体电池之间在充电时存在接受能力、自放电率、容量衰减速率等差异，会导致每个单体电池的充电能量不一致。而且电池组内的各个单体电池储存的电荷量差距将越来越大，呈发散趋势，这样易造成电池组内部的单体电池的离散性增大，甚至个别单体电池的性能衰减会加剧，进而导致整个电池组失效。现阶段的均衡路都是采用串接电阻，消耗掉多余能量或通过电阻充电的方法；但是此方法浪费能量资源，且容易使电路板发热。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种升压式能量转移的均衡电路及其控制方法，实现多余的能量转移。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供的一种升压式能量转移的均衡电路，包括：
用于检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将所检测的单体电压传输至主控制器的检测模块；
根据判断单体电压是否超过预设的阈值，将单体电压超过阈值的单体电池与升压模块的输入端接通，并输出相应的PWM控制信号到升压模块的控制端的主控制器；
与电池组中每一单体电池一一对应，并根据主控制器的PWM控制信号将输入端的单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电的升压模块。
作为优选的技术方案，所述升压模块采用DC-DC升压电路结构。
作为优选的技术方案，所述升压模块包括：开关S、电感L1、开关管V1、二极管VD1、电容C1及电阻R1，开关S的一端与单体电池连接，另一端与电感L1的一端连接，电感L1另一端串联开关管V1后接地，同时接二极管VD1的正极；电容C1与电阻R1组成并联支路后，并联支路一端与二极管VD1的负极连接，另一端接地，并联支路与二极管VD1连接的节点作为升压模块的输出端与蓄电池连接。
作为优选的技术方案，所述开关管V1为三极管或MOS管。
作为优选的技术方案，所述蓄电池为车载蓄电池24V+。
本发明还提供了一种升压式能量转移的均衡电路的控制方法，包括下述步骤：
(1)检测模块实时检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将每一单体电池的单体电压传输至主控制器；
(2)主控制器将单体电压超过阈值的单体电池所对应的升压模块连通；
(3)主控制器根据单体电池的单体电压输出相应占空比的PWM控制信号到相应的升压模块的控制端；
(4)升压模块将单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电，将单体电压过高的单体电池的能量转移到蓄电池。
作为优选的技术方案，步骤(2)具体为：
主控制器将所接收的单体电压逐一与预设的阈值进行比较，选出单体电压超过阈值的单体电池，并将单体电压超过阈值的单体电池与其对应的升压电路的开关S闭合，使单体电池与其对应的升压模块连通。
作为优选的技术方案，所述升压模块采用DC-DC升压电路结构。
作为优选的技术方案，所述升压模块包括：开关S、电感L1、开关管V1、二极管VD1、电容C1及电阻R1，开关S的一端与单体电池连接，另一端与电感L1的一端连接，电感L1另一端串联开关管V1后接地，同时接二极管VD1的正极；电容C1与电阻R1组成并联支路后，并联支路一端与二极管VD1的负极连接，另一端接地，并联支路与二极管VD1连接的节点作为升压模块的输出端与蓄电池连接。
作为优选的技术方案，所述开关管V1为三极管或MOS管。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明在对单体电池进行均衡，将多余的能量转移，既保证了电池组中的单个电池的电压值在正常的工作范围内，还可以给储备电池充电，同时还可以避免多余的热量在电路板中造成不良影响。
2、本发明的均衡电路结构简单，容易操作，适用于大规模工业化的生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的升压式能量转移的均衡电路的结构图；
图2是本发明实施例二提供的升压式能量转移的均衡电路的控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明的实施例一提供了一种升压式能量转移的均衡电路，图1是本发明实施例一的结构图，请参考图1，该均衡电路包括：
用于检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将所检测的单体电压传输至主控制器的检测模块；
根据判断单体电压是否超过预设的阈值，将单体电压超过阈值的单体电池与升压模块的输入端接通，并输出相应的PWM控制信号到升压模块的控制端的主控制器；
与电池组中每一单体电池一一对应，并根据主控制器的PWM控制信号将输入端的单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电的升压模块。
本实施例中，所述升压模块采用DC-DC升压电路结构，再结合图1，
所述升压模块包括：开关S、电感L1、开关管V1、二极管VD1、电容C1及电阻R1，开关S的一端与单体电池连接，另一端与电感L1的一端连接，电感L1另一端串联开关管V1后接地，同时接二极管VD1的正极；电容C1与电阻R1组成并联支路后，并联支路一端与二极管VD1的负极连接，另一端接地，并联支路与二极管VD1连接的节点作为升压模块的输出端与蓄电池连接。
本实施例中，所述开关管V1为三极管或MOS管。
所述蓄电池为车载蓄电池24V+，当然选用其他型号的车载电池同样在本发明的保护范围之内。
本发明在对单体电池进行均衡，将多余的能量转移，既保证了电池组中的单个电池的电压值在正常的工作范围内，还可以给储备电池充电，同时还可以避免多余的热量在电路板中造成不良影响。
实施例二
本发明的实施例二提供了一种升压式能量转移的均衡电路的控制方法，图2是本发明实施例二的方法流程图，请参考图2，本发明实施例的方法包括以下步骤：
步骤S101、检测模块实时检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将每一单体电池的单体电压传输至主控制器；
步骤S102、主控制器将单体电压超过阈值的单体电池所对应的升压模块连通；
步骤S103、主控制器根据单体电池的单体电压输出相应占空比的PWM控制信号到相应的升压模块的控制端；
步骤S104、升压模块将单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电，将单体电压过高的单体电池的能量转移到蓄电池。
本发明在对单体电池进行均衡，将多余的能量转移，既保证了电池组中的单个电池的电压值在正常的工作范围内，还可以给储备电池充电，同时还可以避免多余的热量在电路板中造成不良影响。
实施例三
本发明的实施例三提供了一种升压式能量转移的均衡电路的控制方法，是对实施例2的控制方法的进一步的改进，再结合图1，本实施例的具体方法为：
步骤S201、检测模块实时检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将每一单体电池的单体电压传输至主控制器；
步骤S202、主控制器将单体电压超过阈值的单体电池所对应的升压模块连通，其具体为：
主控制器将所接收的单体电压逐一与预设的阈值进行比较，选出单体电压超过阈值的单体电池，并将单体电压超过阈值的单体电池与其对应的升压电路的开关S闭合，使单体电池与其对应的升压模块连通，
所述升压模块采用DC-DC升压电路结构，再结合图1，所述升压模块包括：开关S、电感L1、开关管V1、二极管VD1、电容C1及电阻R1，开关S的一端与单体电池连接，另一端与电感L1的一端连接，电感L1另一端串联开关管V1后接地，同时接二极管VD1的正极；电容C1与电阻R1组成并联支路后，并联支路一端与二极管VD1的负极连接，另一端接地，并联支路与二极管VD1连接的节点作为升压模块的输出端与蓄电池连接。
本实施例中，上述开关管V1为三极管或MOS管。
步骤S203、主控制器根据单体电池的单体电压输出相应占空比的PWM控制信号到相应的升压模块的控制端；
步骤S204、升压模块将单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电，将单体电压过高的单体电池的能量转移到蓄电池。
通过本实施例的技术方案，实现将单体电压过高的单体电池的能量转移到蓄电池，实现电池组均衡的同时，给蓄电池充电，能量的充分利用，减少电池组均衡带来的热量。
在此需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种升压式能量转移的均衡电路，其特征在于，包括：
用于检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将所检测的单体电压传输至主控制器的检测模块；
根据判断单体电压是否超过预设的阈值，将单体电压超过阈值的单体电池与升压模块的输入端接通，并输出相应的PWM控制信号到升压模块的控制端的主控制器；
与电池组中每一单体电池一一对应，并根据主控制器的PWM控制信号将输入端的单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电的升压模块。
2.根据权利要求1所述的升压式能量转移的均衡电路，其特征在于，
所述升压模块采用DC-DC升压电路结构。
3.根据权利要求2所述的升压式能量转移的均衡电路，其特征在于，
所述升压模块包括：开关S、电感L1、开关管V1、二极管VD1、电容C1及电阻R1，开关S的一端与单体电池连接，另一端与电感L1的一端连接，电感L1另一端串联开关管V1后接地，同时接二极管VD1的正极；电容C1与电阻R1组成并联支路后，并联支路一端与二极管VD1的负极连接，另一端接地，并联支路与二极管VD1连接的节点作为升压模块的输出端与蓄电池连接。
4.根据权利要求3所述的升压式能量转移的均衡电路，其特征在于，
所述开关管V1为三极管或MOS管。
5.根据权利要求1-4任一项所述的升压式能量转移的均衡电路，其特征在于，所述蓄电池为车载蓄电池24V+。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的升压式能量转移的均衡电路的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)检测模块实时检测电池组中每一单体电池的单体电压，并将每一单体电池的单体电压传输至主控制器；
(2)主控制器将单体电压超过阈值的单体电池所对应的升压模块连通；
(3)主控制器根据单体电池的单体电压输出相应占空比的PWM控制信号到相应的升压模块的控制端；
(4)升压模块将单体电压升压后输出到蓄电池，给蓄电池充电，将单体电压过高的单体电池的能量转移到蓄电池。
7.根据权利要求6所述的升压式能量转移的均衡电路的控制方法，其特征在于，步骤(2)具体为：
主控制器将所接收的单体电压逐一与预设的阈值进行比较，选出单体电压超过阈值的单体电池，并将单体电压超过阈值的单体电池与其对应的升压电路的开关S闭合，使单体电池与其对应的升压模块连通。
8.根据权利要求6所述的升压式能量转移的均衡电路的控制方法，其特征在于，所述升压模块采用DC-DC升压电路结构。
9.根据权利要求6所述的升压式能量转移的均衡电路的控制方法，其特征在于，所述升压模块包括：开关S、电感L1、开关管V1、二极管VD1、电容C1及电阻R1，开关S的一端与单体电池连接，另一端与电感L1的一端连接，电感L1另一端串联开关管V1后接地，同时接二极管VD1的正极；电容C1与电阻R1组成并联支路后，并联支路一端与二极管VD1的负极连接，另一端接地，并联支路与二极管VD1连接的节点作为升压模块的输出端与蓄电池连接。
10.根据权利要求9所述的升压式能量转移的均衡电路的控制方法，其特征在于，所述开关管V1为三极管或MOS管。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107591860A (zh) * 2017-09-24 2018-01-16 中盐安徽红四方锂电有限公司 基于能量转移的电池均衡控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0828304A2 (en) * 1996-09-10 1998-03-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Storage battery voltage control apparatus
CN101841170A (zh) * 2008-12-25 2010-09-22 厦门蓝溪科技有限公司 一种蓄电池并联供电方法
CN101895135A (zh) * 2010-06-11 2010-11-24 李小平 基于辅助电池的串联电池组均衡管理***及其管理方法
CN102593882A (zh) * 2011-11-15 2012-07-18 中山普润斯电源设备技术有限公司 一种电池组内的电池能量均衡装置
CN102647007A (zh) * 2012-04-20 2012-08-22 上海电机学院 电池组的均衡管理***
CN103023107A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 上海大学 新型的锂电池组无损均衡电路
CN203104024U (zh) * 2013-01-29 2013-07-31 深圳市京泉华科技股份有限公司 一种具有均衡充放电功能的电池均衡充电装置
CN103545872A (zh) * 2012-07-13 2014-01-29 蔡富生 平衡电池单元的平衡电路
CN205791574U (zh) * 2015-12-26 2016-12-07 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种升压式能量转移的均衡电路

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0828304A2 (en) * 1996-09-10 1998-03-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Storage battery voltage control apparatus
CN101841170A (zh) * 2008-12-25 2010-09-22 厦门蓝溪科技有限公司 一种蓄电池并联供电方法
CN101895135A (zh) * 2010-06-11 2010-11-24 李小平 基于辅助电池的串联电池组均衡管理***及其管理方法
CN102593882A (zh) * 2011-11-15 2012-07-18 中山普润斯电源设备技术有限公司 一种电池组内的电池能量均衡装置
CN102647007A (zh) * 2012-04-20 2012-08-22 上海电机学院 电池组的均衡管理***
CN103545872A (zh) * 2012-07-13 2014-01-29 蔡富生 平衡电池单元的平衡电路
CN103023107A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 上海大学 新型的锂电池组无损均衡电路
CN203104024U (zh) * 2013-01-29 2013-07-31 深圳市京泉华科技股份有限公司 一种具有均衡充放电功能的电池均衡充电装置
CN205791574U (zh) * 2015-12-26 2016-12-07 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种升压式能量转移的均衡电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107591860A (zh) * 2017-09-24 2018-01-16 中盐安徽红四方锂电有限公司 基于能量转移的电池均衡控制方法

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