[实用新型]一种车用动力电池组充放电控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域和电池管理系统领域，特别涉及一种车用动力电池组充放电控制电路。

背景技术

当前，能源短缺和环境污染是制约人类可持续发展的重要原因，对于现今世界汽车工业发展更是两大挑战，在电动汽车研究开发过程中，动力电池及其管理系统作为动力源与辅助动力源部件是其中最为重要的一环，为确保电池性能良好，延长动力电池使用寿命，必须设置专门的管理系统对其工作状态进行检测与合理有效的管理和控制，以配合正常控制系统实现整车的安全性，且优化运行。

在现有技术中，汽车动力电池组在充电和放电时，电池单体与电池单体之间的连接方式是固定不变的。若电池组采用电池单体全部串联的连接方式放电，整个电池组系统的可靠性不高，电池组使用寿命不长，而且电池单体的故障会直接影响到整个电源系统的正常工作，可能会导致电源系统的故障率迅速提高；若电池组采用电池单体全并联连接方式放电，则达不到外部电机等设备所需电压值，当采用该连接方式快速充电的时候，电池组内部线缆需承受相当大的电流，同时也不利于充电设备的开发；若电池组采用电池单体串并混合连接方式充电，则难以实现电池组高电压小电流的快速充电。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种车用动力电池组充放电控制电路，通过采用柔性连接的方式，实现车用动力电池组在充电和放电情况下的电池单体连接方式的切换，最终充分发挥各个电池单体的特性，使其充放电处于最佳状态。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种车用动力电池组充放电控制电路，其主要包括柔性连接电池组模块1、数据采集模块2和控制模块3；所述柔性连接电池组模块1的输出端与数据采集模块2的输入端相连接；所述数据采集模块2的输出端与控制模块3的输入端连接；所述控制模块3的输出端与柔性连接电池组模块1的输入端相连接，控制柔性连接电池组模块1。

所述柔性连接电池组模块1至少包括电池单元和柔性连接单元，柔性连接单元与电池单体相连接，且电池单元的数量和柔性连接单元的数量相等，电池单元数量至少为两个，柔性连接单元数量至少为两个；所述电池单元由n只电池单体组成，所述柔性连接单元由n-1个汽车继电器组成，n至少为2。

所述电池柔性连接单元，通过汽车继电器的动作，实现对柔性连接电池组模块1的电池单元中的电池单体的串联状态和并联状态之间的切换：当所述柔性连接电池组模块1充电时，各个柔性连接单元中的汽车继电器常闭触点断开，常开触点闭合，各个电池单元内的电池单体串联，各个电池单元之间处于串联状态，即充电时柔性连接电池组模块1的全部电池单体处于串联状态；当所述柔性连接电池组模块1放电时，各个电池柔性连接单元中的汽车继电器常闭触点关闭，常开触点断开，柔性连接电池组模块1中的各个电池单元内的电池单体并联，柔性连接电池组模块1中的各个电池单元之间处于串联状态，即放电时柔性连接电池组模块1中的电池单体处于先并联后串联状态。

所述控制模块3发送的控制柔性连接电池组模块1中的柔性连接单元的汽车继电器动作信号，用于控制电池柔性连接单元中的汽车继电器的动作。

所述数据采集模块2采集电池单体的电压、电池单体的温度、柔性连接电池组总电压和柔性连接电池组总电流，并传送至控制模块3；所述的控制模块3将数据采集模块2传输来的数据进行分析、判断、处理以及估计电池的荷电状态(State of Charge，SoC)，并将上述数据储存，控制模块3通过数据分析判断电池单体电压和电池单体温度是否高于或低于阀值，从而控制控制模块3内的均衡单元和温控单元的开启或关闭，在电池单体或电池单元出现故障时进行故障报警。所述控制模块3还设有通讯接口，用于与监控系统的数据传输。

本实用新型的有益效果在于：

(1)车用动力电池组采用柔性连接电池组模块，可实现电池组在充电和放电情况下的电池单体的连接电路的灵活切换：在充电时电池单体采用全部串联的连接方式，以这样的连接方式可使电池容易实现高电压小电流的快速充电，提高电池的充电速度，并且充电时电池组内部线缆直径比电池单体采用全部并联的连接方式大电流充电时的直径小，对充电器要求低；在放电时电池单体采用先并联后串联的连接方式放电，电池单体并联可以增大电池组的容量，从而增加电池组额定输出电流。