電池組均衡裝置及電動汽車的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及電動汽車技術領域，特別是設及一種電池組均衡裝置及電動汽 車。
【背景技術】
[0002] 一般的電動汽車裡離子電池管理系統(tǒng)的均衡方法有主動均衡與被動均衡兩個主 要分類。在主動均衡中，利用隔離開關電源實現(xiàn)單體電池和整組電池之間的能量傳輸，使得 平均值較高的電巧能量轉移到串聯(lián)的電池組而降低該節(jié)電池的電壓，或者由電池組向電壓 較低的電巧充電達到單體間的平衡。系統(tǒng)硬件上一般含有用于切換開關電源輸入與輸出的 通路選擇開關，DC-DC變換器及控制電路。當電池組的結構為集中式時，即電池組的總電壓 較低、串聯(lián)數(shù)量較少時，單節(jié)電池和整組電池的節(jié)點都處于一個電池箱體內(nèi)，W上方法容易 實現(xiàn)。
[0003] 但當電池組電壓較高、串聯(lián)數(shù)量較多時，或系統(tǒng)由多個獨立的電池箱構成分布式 系統(tǒng)時，箱體之間往往需要串聯(lián)，每一個箱體內(nèi)部的不平衡的電巧只能在該箱體內(nèi)部實現(xiàn) 能量轉換，很難跨越電池箱達到單節(jié)電池和整組電池之間的能量傳遞。雖然均衡可W將每 箱內(nèi)的電池調(diào)節(jié)平衡，但最終會造成箱體見電壓不平衡并且不能修復。當電池箱的數(shù)量較 多時，最終的不平衡程度較大。
[0004] 在實際應用中，例如電動乘用車的電池系統(tǒng)往往會采用100串或更多的裡離子電 池串聯(lián)，即使能夠在統(tǒng)一的區(qū)域或電池殼體內(nèi)布置，如果采用上述的均衡方法，則需要將每 串電池和高壓電池母線間進行不限連接，往往較為繁瑣，數(shù)量龐大的布線和連接件使系統(tǒng) 的可靠性和安全性降低。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 鑒于現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，本實用新型的目的在于提供一種電池組均衡裝置及電動汽 車，各個單體電池可控的與輔助電源連接，即可W電池箱內(nèi)單體電池之間的能量均衡，也便 于實現(xiàn)電池箱之間的能量均衡，且布線簡單，提高了電池系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0007] 一種電池組均衡裝置，包括：
[000引至少兩個電池箱，每個所述電池箱均包括選通開關、電源變換器組和至少兩個并 聯(lián)設置的單體電池，每個所述單體電池串聯(lián)所述選通開關后連接在第一母線和第二母線之 間，所述第一母線和所述第二母線連接至所述電源變換器組；
[0009] 輔助電源，所述輔助電源通過第=母線和第四母線連接至所述電源變換器組，使 得所述輔助電源與所述第一母線和所述第二母線隔離；W及
[0010] 電池管理模塊，所述電池管理模塊與各個所述單體電池電連接，適用于根據(jù)各個 所述單體電池的電壓值相對于平均電壓值的誤差控制所述單體電池對應的選通開關和電 源變換器組啟動或關閉，W啟動或停止所述單體電池與所述輔助電源之間的能量均衡；其 中，所述平均電壓值為所有的所述單體電池的電壓值的平均值。
[0011] 在其中一個實施例中，每個所述電池箱中的至少兩個并聯(lián)的單體電池形成電池 組，所述電源變換器組與所述電池組一一對應設置。
[0012] 在其中一個實施例中，所述選通開關包括第一選通開關和第二選通開關，每個所 述電源變換器組包括第一電源變換器和第二電源變換器，所述第一電源變換器和所述第二 電源變換器均包括第一端子、第二端子、第=端子和第四端子；
[0013] 每個所述電池組中的所述單體電池的正極串聯(lián)所述第一選通開關后連接至所述 第一母線，每個所述電池組中的所述單體電池的負極串聯(lián)所述第二選通開關后連接至所述 第二母線，所述第一電源變換器和所述第二電源變換器的第一端子分別連接至所述第一母 線，所述第一電源變換器和所述第二電源變換器的第二端子分別連接至所述第二母線；
[0014] 所述第一電源變換器和所述第二電源變換器的第=端子分別連接至所述第=母 線，所述第一電源變換器和所述第二電源變換器的第四端子分別連接至所述第四母線；所 述輔助電源的一端連接至所述第=母線，所述輔助電源的另一端連接至所述第四母線。
[0015] 在其中一個實施例中，所述第一電源變換器和所述第二電源變換器均為雙向 DC-DC變換器。
[0016] 在其中一個實施例中，所述輔助電源為12V的穩(wěn)壓源。
[0017] 在其中一個實施例中，所述電池管理模塊還包括采樣單元、第一運算單元和第二 運算單元；
[001引所述采樣單元分別與所述單體電池電連接，適用于實時采集所有的所述單體電池 的電壓值；
[0019] 所述第一運算單元與所述采樣單元電連接，適用于計算所有的所述單體電池的電 壓值的平均值W得到所述平均電壓值；
[0020] 所述第二運算單元與所述采樣單元和所述第一運算單元電連接，適用于計算各個 所述單體電池的電壓值相對于所述平均電壓值的誤差。
[0021] 在其中一個實施例中，所述電池管理模塊還包括比較判斷單元，所述比較判斷單 元與所述第二運算單元電連接；
[0022] 所述比較判斷單元適用于當各個所述單體電池的電壓值相對于所述平均電壓值 的誤差均大于或等于預設誤差時啟動能量均衡，將電壓值大于所述平均電壓值的單體電池 的能量轉移至所述輔助電源，同時將所述輔助電源的能量轉移至電壓值小于所述平均電壓 值的單體電池。
[0023] 在其中一個實施例中，所述電池管理模塊還包括配對選擇單元，所述配對選擇單 元與所述比較判斷單元電連接，所述配對選擇單元適用于將多個所述電壓值高于平均電壓 值的單體電池與多個所述電壓值低于平均電壓值的單體電池進行配對，選通每對中兩個所 述單體電池對應的所述選通開關和所述電源變換器，其中每對中兩個所述單體電池對應的 兩個所述電源變換器的能量傳輸方向相反。
[0024] 在其中一個實施例中，所述電壓值高于平均值的單體電池與所述電壓值低于平均 值的單體電池配對形成的對數(shù)小于或等于所述電源變換器組的數(shù)量。
[0025] 本實用新型還設及一種電動汽車，包括上述任一項所述的電池組均衡裝置。
[0026] 本實用新型的有益效果是：
[0027] 本實用新型的電池組均衡裝置及電動汽車，通過與各個單體電池電連接電池管理 模塊根據(jù)各個單體電池的電壓值相對于平均電壓值的誤差控制單體電池對應的選通開關 和電源變換器組啟動或關閉，W啟動或停止單體電池與輔助電源之間的能量均衡，該樣使 得各個單體電池通過電源變換器組可控的連接輔助電源，既可W實現(xiàn)電池箱內(nèi)部單體電池 之間的能量均衡，也能夠?qū)崿F(xiàn)不同電池箱中單體電池之間的能量均衡，均衡效率較高，且布 線簡單，易于實現(xiàn)，提高了該電池組均衡裝置的可靠性和安全性。
【附圖說明】
[002引圖1為本實用新型的電池組均衡裝置一實施例的系統(tǒng)框圖；
[0029] 圖2為本實用新型的電池組均衡裝置中電池箱與輔助電源一實施例的電路連接 圖。
【具體實施方式】
[0030] 為了使本實用新型的技術方案更加清楚，W下結合附圖，對本實用新型的電池組 均衡裝置及電動汽車作進一步詳細的說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用W解 釋本實用新型并不用于限定本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實 施例及實施例中的特征可W相互組合。
[0031] 參見圖1和圖2,如圖1所示，本實用新型的電池組均衡裝置包括至少兩個電池箱 100、輔助電源200和電池管理模塊300。其中，至少兩個電池箱100之間相互獨立設置，至 少兩個電池箱100構成分布式電池系統(tǒng)。每個電池箱100均包括選通開關、電源變換器組 和至少兩個并聯(lián)設置的單體電池，每個單體電池串聯(lián)選通開關后連接在第一母線400和第 二母線500之間，第一母線400和第二母線500連接至電源變換器組。較優(yōu)地，每個電池箱 100中的至少兩個并聯(lián)設置的單體電池形成電池組，電池組的數(shù)量至少為一個，電源變換器 組與電池組一一對應設置，每個電池組通過電源變換器組與