CN109802460A - 电池管理***的主动均衡从控模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池管理***的主动均衡从控模块，包括供电电源、矩阵开关、控制电路、双向DC‑DC电路、电压采集电路、温度采集电路、CAN通信电路和电池组；电池组包括若干串单体电池，矩阵开关、电压采集电路、温度采集电路均与电池组连接，供电电源分别为控制电路、双向DC‑DC电路、CAN通信电路提供电源，双向DC‑DC电路与电池组双向充电，控制电路控制电压采集电路、温度采集电路采集电池组的电压信息和温度信息，控制矩阵开关切换单体电池进行充电放电主动均衡。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理***领域，特别是指一种电池管理***的主动均衡从控模块。
背景技术
目前动力电池组中广泛采用的均衡方式基本上有两种方式，即被动均衡方式和主动均衡方式。其中，放电均衡方式实现简单，成本低，但放电电流小而且放电均衡在充电过程中进行，造成充电时间长。主动均衡方式节约能源、能够增加电池使用时间并且均衡更快速，但成本更高，实现比较困难。
现有的同类产品并不能实现DC-DC电路和电池组的双向充电。
发明内容
本发明提出一种电池管理***的主动均衡从控模块，解决了现有技术中不能实现DC-DC电路和电池组的双向充电的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电池管理***的主动均衡从控模块，包括供电电源、矩阵开关、控制电路、双向DC-DC电路、电压采集电路、温度采集电路、CAN通信电路和电池组；所述电池组包括若干串单体电池，所述矩阵开关、电压采集电路、温度采集电路均与所述电池组连接，所述供电电源分别为控制电路、双向DC-DC电路、CAN通信电路提供电源，所述双向DC-DC电路与所述电池组双向充电，所述控制电路控制所述电压采集电路、温度采集电路采集电池组的电压信息和温度信息，控制所述矩阵开关切换所述单体电池进行充电放电主动均衡。
优选的，还包括两路辅助输出接口，分别连接加热器和风扇，所述控制电路根据温度信息控制所述加热器或风扇工作，保证所述电池组的温度处于设定范围内。
优选的，所述供电电源采用宽电压输入。
优选的，所述供电电源采用BUCK电路提供稳定电压。
优选的，设有多重隔离模块。
优选的，所述多重隔离模块包括双向DC-DC电路中的隔离光耦、带有变压器的隔离型供电电源以及所述电压采集电路中的iso SPI隔离变压器和SPI隔离芯片。
优选的，还预留多路扩展接口。
优选的，包括第一插件和第二插件，所述第一插件分别与所述供电电源、温度采集电路和CAN通信电路连接，所述矩阵开关和电压采集电路经第二插件连接所述电池组。
优选的，所述矩阵开关和电压采集电路均对应12串单体电池。
优选的，所述从控模块为12串从控模块、24串从控模块或36串从控模块。
本发明的有益效果在于：双向DC-DC电路与电池组双向充电。
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，下面描述中的附图仅仅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为供电电源的电路图之一；
图2为供电电源的电路图之二；
图3为供电电源的电路图之三；
图4为双向DC-DC电路的电路图；
图5为控制电路的电路图；
图6为电压采集电路的电路图；
图7为温度采集电路的电路图；
图8为矩阵开关的电路图之一；
图9为矩阵开关的电路图之二；
图10为矩阵开关的电路图之三；
图11为辅助输出接口的电路图；
图12为插件的电路图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
如图1-图12所示，本发明提出了一种电池管理***的主动均衡从控模块，包括供电电源、矩阵开关、控制电路、双向DC-DC电路、电压采集电路、温度采集电路、CAN通信电路和电池组；电池组包括若干串单体电池，矩阵开关、电压采集电路、温度采集电路均与电池组连接，供电电源分别为控制电路、双向DC-DC电路、CAN通信电路提供电源，双向DC-DC电路与电池组双向充电，控制电路控制电压采集电路、温度采集电路采集电池组的电压信息和温度信息，控制矩阵开关切换单体电池进行充电放电主动均衡。CAN通信电路用于模块和外部设备通信。
本发明还包括两路辅助输出接口，分别连接加热器和风扇，控制电路根据温度信息控制加热器或风扇工作，保证电池组的温度处于设定范围内。当电池温度超过设定值时就启动风扇来给电池组扇热，反之则可启动发热器为该电池组加热。
供电电源采用宽电压输入9-32V能兼容12V和24V电池供电。供电电源采用BUCK电路提供稳定电压。为MCU和辅助电路提供稳定电源，克服了普通线性稳压电源功耗大效率低的缺陷。供电电源为隔离型电源，设有两路供电电路，一路输出12V再经过降压到5V，为控制电路供电。另一路输出7V经过降低至5V，为CAN通信电路供电。
设有多重隔离模块。多重隔离模块包括双向DC-DC电路中的隔离光耦、带有变压器的隔离型供电电源以及电压采集电路中的iso SPI隔离变压器和SPI隔离芯片。多重隔离模块可以克服串电和电磁干扰。
本发明还预留多路扩展接口，可满足新能源汽车智能化的功能扩展需求。
本发明包括第一插件和第二插件，第一插件分别与供电电源、温度采集电路和CAN通信电路连接，矩阵开关和电压采集电路经第二插件连接电池组。
矩阵开关和电压采集电路均对应12串单体电池。从控模块为12串从控模块、24串从控模块或36串从控模块。
图6中CELL0和CELL1连接一串单体电池，以此类推，CELL0-CELL12连接12串单体电池；图8-图10中Q9和Q10连接一串单体电池，以此类推，Q9-Q21连接12串单体电池，Q9、Q11、Q13、Q15、Q17、Q19、Q21的引脚5分别连接Q22的引脚1和Q23的引脚7；Q10、Q12、Q14、Q16、Q18、Q20的引脚5分别连接Q22的引脚3和Q23的引脚5；Q9的引脚4连接光耦OC3的输出引脚，12V_MCU经电阻R123和光耦OC3为Q9供电，并经光耦OC3控制Q9的导通与关断，同样的，Q10-Q21分别对应OC4-OC15。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：包括供电电源、矩阵开关、控制电路、双向DC-DC电路、电压采集电路、温度采集电路、CAN通信电路和电池组；所述电池组包括若干串单体电池，所述矩阵开关、电压采集电路、温度采集电路均与所述电池组连接，所述供电电源分别为控制电路、双向DC-DC电路、CAN通信电路提供电源，所述双向DC-DC电路与所述电池组双向充电，所述控制电路控制所述电压采集电路、温度采集电路采集电池组的电压信息和温度信息，控制所述矩阵开关切换所述单体电池进行充电放电主动均衡。
2.根据权利要求1所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：还包括两路辅助输出接口，分别连接加热器和风扇，所述控制电路根据温度信息控制所述加热器或风扇工作，保证所述电池组的温度处于设定范围内。
3.根据权利要求1所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：所述供电电源采用宽电压输入。
4.根据权利要求1或3所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：所述供电电源采用BUCK电路提供稳定电压。
5.根据权利要求1所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：设有多重隔离模块。
6.根据权利要求5所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：所述多重隔离模块包括双向DC-DC电路中的隔离光耦、带有变压器的隔离型供电电源以及所述电压采集电路中的iso SPI隔离变压器和SPI隔离芯片。
7.根据权利要求1所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：还预留多路扩展接口。
8.根据权利要求1所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：包括第一插件和第二插件，所述第一插件分别与所述供电电源、温度采集电路和CAN通信电路连接，所述矩阵开关和电压采集电路经第二插件连接所述电池组。
9.根据权利要求1所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：所述矩阵开关和电压采集电路均对应12串单体电池。
10.根据权利要求9所述的电池管理***的主动均衡从控模块，其特征在于：所述从控模块为12串从控模块、24串从控模块或36串从控模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201910064188.9A CN109802460A (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 电池管理***的主动均衡从控模块 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115622187A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-17 | 杭州华塑科技股份有限公司 | 一种电池组的主动均衡电路及主动均衡方法 |
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2019
- 2019-01-23 CN CN201910064188.9A patent/CN109802460A/zh active Pending
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| CN115622187A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-17 | 杭州华塑科技股份有限公司 | 一种电池组的主动均衡电路及主动均衡方法 |
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