CN108081995A - 汽车电池主动均衡管理装置 - Google Patents

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CN108081995A
CN108081995A CN201711406045.9A CN201711406045A CN108081995A CN 108081995 A CN108081995 A CN 108081995A CN 201711406045 A CN201711406045 A CN 201711406045A CN 108081995 A CN108081995 A CN 108081995A
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automobile batteries
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储开龙
刘叶峰
衣梅超
宋久福
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Suzhou Precise Control Energy Technology Co Ltd
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Suzhou Precise Control Energy Technology Co Ltd
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

本案涉及一种汽车电池主动均衡管理装置，包括：电池矩阵，所述电池矩阵的一端设置有电连接的正极板，所述正极板上设置有电池控制器，所述电池控制器中集成有控制所述正极板与所述电池矩阵间电连接的开关矩阵，所述电池矩阵的另一端设置有电连接的负极板；放电电阻，其电连接在所述正极板与所述负极板之间；储能电容，其电连接在所述正极板与所述负极板之间，所述储能电容与所述放电电阻并联，所述储能电容设置在所述放电电阻与所述电池矩阵之间；以及隔热板，其设置在所述储能电容与所述放电电阻之间。本装置在主动均衡的基础上辅以被动均衡，高效节能，稳定可靠。

Description

汽车电池主动均衡管理装置
技术领域
本发明涉及汽车电池领域，特别涉及一种汽车电池主动均衡管理装置。
背景技术
被动均衡先于主动均衡出现，因为电路简单，成本低廉至今仍被广泛使用。其原理是依照电池的电量和电压呈正相关，根据单串电池电压数据，将高电压的电池能量通过电阻放电以与低电压电池的电量保持相等状态，也有以最高电压为判据，比如三元锂电最高4.2V，凡是超过4.2V就开始放电均衡。
因为BMS概念和产品最早是由国外提出，国外半导体厂商最先设计出专用IC,开始只是检测电压和温度，后来均衡的概念提出后，就采用了电阻放电的方法并将这个功能加入到IC中(因为这个放电控制的功能容易集成进芯片里)，现在广泛应用的TI\MAXIM\LINER均有此类芯片在产，有的是将开关驱动做到芯片里，有的甚至试图将开关也做进了芯片里。从被动均衡原理及示意图中我们可以看出，如果电池组比作木桶，串接的电池就是组成木桶的板，电量低的电池是短板，电量高的就是长板，被动均衡做的工作就是“截长不补短”。电量高的电池中的能量变成热耗散掉，电能使用效率低。不仅如此，因为将电能转变成热量耗散，带来了两难的问题，这就是如果均衡电流大，热量就多，最后如何散热成为问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种汽车电池主动均衡管理装置，通过电池控制器监控电池矩阵中各个电池单元的电量状况，当出现个别需要放电保持均衡的电池单元时，通过开关矩阵开通对该电池单元放电的电路，放电电路对储能电容优先充电，如果储能电容被充满，则通过放电电阻进行被动均衡，隔热板将放电电阻与电池、电容***隔开，防止应为温度因素影响汽车电池的使用，本装置在主动均衡的基础上辅以被动均衡，高效节能，稳定可靠。
为此，本发明提供的技术方案为：
一种汽车电池主动均衡管理装置，包括：
电池矩阵，所述电池矩阵的一端设置有电连接的正极板，所述正极板上设置有电池控制器，所述电池控制器中集成有控制所述正极板与所述电池矩阵间电连接的开关矩阵，所述电池矩阵的另一端设置有电连接的负极板；
放电电阻，其电连接在所述正极板与所述负极板之间；
储能电容，其电连接在所述正极板与所述负极板之间，所述储能电容与所述放电电阻并联，所述储能电容设置在所述放电电阻与所述电池矩阵之间；以及
隔热板，其设置在所述储能电容与所述放电电阻之间。
优选的是，所述储能电容为双层电容。
优选的是，所述隔热板的厚度大于2cm。
优选的是，所述隔热板上设有向外侧延伸的弯曲结构，所述弯曲结构包覆所述放电电阻的两端。
优选的是，所述弯曲结构上设置有平行于所述放电电阻的若干散热管。
优选的是，所述散热管中空。
优选的是，所述散热管上设有若干增加散热面积的散热通孔。
本发明至少包括如下有益效果：
通过电池控制器监控电池矩阵中各个电池单元的电量状况，当出现个别需要放电保持均衡的电池单元时，通过开关矩阵开通对该电池单元放电的电路，放电电路对储能电容优先充电，如果储能电容被充满，则通过放电电阻进行被动均衡，隔热板将放电电阻与电池、电容***隔开，防止应为温度因素影响汽车电池的使用，本装置在主动均衡的基础上辅以被动均衡，高效节能，稳定可靠。
附图说明
图1示出了汽车电池主动均衡管理装置的三维示意图；
图2示出了隔热板的三维示意图；
图3示出了放电电阻的三维示意图；
图4示出了汽车电池主动均衡管理装置的侧视示意图；
图5示出了散热管的三维示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
结合图1-5所示，
一种汽车电池主动均衡管理装置，包括：
电池矩阵100，所述电池矩阵100的一端设置有电连接的正极板200，所述正极板200上设置有电池控制器300，所述电池控制器300中集成有控制所述正极板200与所述电池矩阵100间电连接的开关矩阵，所述电池矩阵100的另一端设置有电连接的负极板400；
放电电阻800，其电连接在所述正极板200与所述负极板400之间；
储能电容500，其电连接在所述正极板200与所述负极板400之间，所述储能电容500与所述放电电阻并联，所述储能电容500设置在所述放电电阻800与所述电池矩阵100之间；以及
隔热板600，其设置在所述储能电容500与所述放电电阻800之间。。
所述储能电容500为多层电容。
所述隔热板600的厚度大于2cm。
所述隔热板600上设有向外侧延伸的弯曲结构610，所述弯曲结构610包覆所述放电电阻800的两端。
所述弯曲结构610上设置有平行于放电电阻800的若干散热管700。
所述散热管700中空。
所述散热管700上设有若干增加散热面积的散热通孔710。
通过电池控制器监控电池矩阵中各个电池单元的电量状况，当出现个别需要放电保持均衡的电池单元时，通过开关矩阵开通对该电池单元放电的电路，放电电路对储能电容优先充电，如果储能电容被充满，则通过放电电阻进行被动均衡，隔热板将放电电阻与电池、电容***隔开，防止应为温度因素影响汽车电池的使用，本装置在主动均衡的基础上辅以被动均衡，高效节能，稳定可靠。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种汽车电池主动均衡管理装置，其特征在于，包括：
电池矩阵，所述电池矩阵的一端设置有电连接的正极板，所述正极板上设置有电池控制器，所述电池控制器中集成有控制所述正极板与所述电池矩阵间电连接的开关矩阵，所述电池矩阵的另一端设置有电连接的负极板；
放电电阻，其电连接在所述正极板与所述负极板之间；
储能电容，其电连接在所述正极板与所述负极板之间，所述储能电容与所述放电电阻并联，所述储能电容设置在所述放电电阻与所述电池矩阵之间；以及
隔热板，其设置在所述储能电容与所述放电电阻之间。
2.根据权利要求1所述的汽车电池主动均衡管理装置，其特征在于，所述储能电容为双电层电容。
3.根据权利要求2所述的汽车电池主动均衡管理装置，其特征在于，所述隔热板的厚度大于2cm。
4.根据权利要求3所述的汽车电池主动均衡管理装置，其特征在于，所述隔热板上设有向外侧延伸的弯曲结构，所述弯曲结构包覆所述放电电阻的两端。
5.根据权利要求4所述的汽车电池主动均衡管理装置，其特征在于，所述弯曲结构上设置有平行于所述放电电阻的若干散热管。
6.根据权利要求5所述的汽车电池主动均衡管理装置，其特征在于，所述散热管中空。
7.根据权利要求6所述的汽车电池主动均衡管理装置，其特征在于，所述散热管上设有若干增加散热面积的散热通孔。
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DE102015106370A1 (de) * 2015-02-09 2016-08-11 VME korea Vorrichtung zum Steuern einer Sekundärzellenbatterie für ein umweltfreundliches Fahrzeug der nächsten Generation.

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