一种储能锂电池用主动均衡电路的制作方法

1.本实用新型涉及储能锂电池相关技术领域，具体来说，涉及一种储能锂电池用主动均衡电路。


背景技术：

2.目前，随着电动汽车的快速发展，电池管理系统越来越成为人们关注的焦点，由于每节锂电池在生产过程中不可避免地存在物理特性上的差异，或者其他外界条件的干扰都会使大量锂电池组使用的情况出现不均衡问题，最终导致锂电池组利用率下降，进而影响每节锂电池的使用寿命，甚至会烧毁锂电池组，出现破坏整个电池管理系统的重大事故。
3.锂电池一般应具有比能量高、比功率大、自放电少、工作温度范围宽、能快速充电、使用寿命长等特点，但是均衡控制电路通过把多余的能量释放掉来达到均衡效果，这会造成能量的不必要浪费，降低电池组的利用率，针对以上现象我们提出一种储能锂电池用主动均衡电路。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种储能锂电池用主动均衡电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种储能锂电池用主动均衡电路，包括有电池组、主控制单元、均衡电路单元、电源模块、电池监测单元、安全管理单元和辅助动力源，所述电池组与所述均衡电路单元相互连接，所述电池组的输出端与所述主控制单元的输入端连接，所述主控制单元的输出端与所述均衡电路单元的输入端连接，所述电池组的输出端连接有所述电池监测单元，而所述电池监测单元与所述主控制单元内的所述电源模块之间进行连接，所述电池组的输出端连接有所述辅助动力源，所述电池组的输出端连接至数据采集单元的输入端，所述电池组的输出端还连接至所述安全管理单元的输入端，所述安全管理单元的输出端连接有所述故障检测，所述主控制单元内部包括有所述电源模块、电池管理芯片、异或门处理电路和单片机控制器，所述均衡电路单元包括有能力切换开关组、反激式变压器、储能电容和继电器。
6.进一步的，所述数据采集单元的输出端连接至状态计算和能量管理的输入端，而所述状态计算和能量管理的输出端连接至所述电池监测单元。
7.进一步的，所述电源模块的输出端连接至所述电池管理芯片，所述电池管理芯片的输出端连接至所述异或门处理电路，所述异或门处理电路的输出端连接至所述单片机控制器。
8.进一步的，所述单片机控制器的输出端连接至所述能力切换开关组的输入端。
9.进一步的，所述能力切换开关组的输出端连接至所述反激式变压器，所述反激式变压器的输出端连接至所述储能电容，所述储能电容的输出端连接至所述继电器。
10.进一步的，所述继电器的输出端连接至充电/放电。
11.进一步的，所述辅助动力源通过辅助装置连接有人机接口、通信功能和照明装置。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：在主动均衡过程中通过反激式变压器进行能量的存储，实现了储能电容与电池组之间的能量无损耗传递，以及电池组对特定的单体电池进行能量传递；电池组的主被动混合均衡电路与传统主动均衡控制电路相比，无需繁琐的能量切换开关组进行单体电池与单体电池之间能量的传递，实现快速充电技术和均衡充电技术，整个系统设计稳定安全。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
14.图1是根据本实用新型实施的一种储能锂电池用主动均衡电路的结构示意流程图；
15.附图标记：
16.1、电池组；2、主控制单元；21、电源模块；22、电池管理芯片；23、异或门处理电路；24、单片机控制器；3、均衡电路单元；31、能力切换开关组；32、反激式变压器；33、储能电容；34、继电器；35、充电/放电；4、电池监测单元；41、数据采集单元；42、状态计算和能量管理；5、安全管理单元；51、故障检测；6、辅助动力源；61、辅助装置；62、人机接口；63、通信功能；64、照明装置。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.请参阅图1，根据本实用新型实施的一种储能锂电池用主动均衡电路，包括有电池组1、主控制单元2、均衡电路单元3、电源模块21、电池监测单元4、安全管理单元5和辅助动力源6，电池组1与均衡电路单元3相互连接，电池组1的输出端与主控制单元2的输入端连接，主控制单元2的输出端与均衡电路单元3的输入端连接，电池组1的输出端连接有电池监
测单元4，而电池监测单元4与主控制单元2内的电源模块21之间进行连接，电池组1的输出端连接有辅助动力源6，电池组1的输出端连接至数据采集单元的输入端，电池组1的输出端还连接至安全管理单元5的输入端，安全管理单元5的输出端连接有故障检测51，主控制单元2内部包括有电源模块21、电池管理芯片22、异或门处理电路23和单片机控制器24，均衡电路单元3包括有能力切换开关组31、反激式变压器32、储能电容33和继电器34。
20.其中，数据采集单元41的输出端连接至状态计算和能量管理42的输入端，而状态计算和能量管理42的输出端连接至电池监测单元4。
21.其中，电源模块21的输出端连接至电池管理芯片22，电池管理芯片22的输出端连接至异或门处理电路23，异或门处理电路23的输出端连接至单片机控制器24。
22.其中，单片机控制器24的输出端连接至能力切换开关组31的输入端。
23.其中，能力切换开关组31的输出端连接至反激式变压器32，反激式变压器32的输出端连接至储能电容33，储能电容33的输出端连接至继电器34。
24.其中，继电器34的输出端连接至充电/放电35。
25.其中，辅助动力源6通过辅助装置61连接有人机接口62、通信功能63和照明装置64。
26.工作原理
27.通过本实用新型的上述方案，一种储能锂电池用主动均衡电路在使用过程中在主动均衡过程中通过反激式变压器进行能量的存储，实现了储能电容与电池组之间的能量无损耗传递，以及电池组对特定的单体电池进行能量传递；电池组的主被动混合均衡电路与传统主动均衡控制电路相比，无需繁琐的能量切换开关组进行单体电池与单体电池之间能量的传递，实现快速充电技术和均衡充电技术，整个系统设计稳定安全。
28.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
29.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。