[发明专利]移相反馈式智能电池均衡节能器

说明书

【技朮领域】

本发明涉及一种节能高效控制器，尤其涉及一种用于电池节能方面的移相反馈式智能电池均衡节能器。

【背景技朮】

随着全球电子产品的不断普及化，蓄电池是电子产品中储存能量或提供能量中必不可少工具，尤其是电动汽车，高铁，飞机等无处不在，但是现有蓄电池使用转换效率及使用寿命不尽人意，所以如何提高蓄电池的使用效率及寿命成为世界全球所关注的话题。由于消耗的能源日益增加，节约能源、提高效率降低成本成以及减少有限资源浪费已经成为全球热切关注的焦点。例如新能源的电动汽车，船舶，高铁等凡是使用电池或蓄电池组的设备，多数为直流高压，所以由多个蓄电池串联在一起工作，而现有的电池功率均衡器技术使每节电池都需要相应的并联连接一个电子开关和电阻负载器。由于每节电池需要并联连接一个电子开关和电阻负载器，所以导致此电路技术成本比较高。在大功率动力电池中采用现有技术很难实现均衡，由于串联电池中的静态每节电压需要相等匹配，在电池出厂时是每个电压相等。但是在工作过程中随着功率、电流、温度以及环境等发生变化，使得每节电池就会发生电压不均等的变化，导致电池工作效率下降，寿命严重缩短，采用现有技术对高功率电池在大电流下工作实现均衡效果甚微，可称是杯水车薪，尤其是锂离子及磷酸铁锂电池要是没有电压均衡电路就会很快损坏。

【发明内容】

本发明技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种可降低成本、提高工作效率以及延长使用寿命的移相反馈式智能电池均衡节能器。

为了实现上述技术目的，本发明所提供一种移相反馈式智能电池均衡节能器，其包括复数节依次串联连接的电池组（BAT1，BAT2，BAT3，BAT4）而形成串联接口电路，所述的串联接口电路两端设置有用于能量反馈的电池均衡电路，所述的电池均衡电路包括DC-DC辅助电源转换模块，MCU智能控制模块，电子功率开关模块，能量反馈高频开关电源模块；所述DC-DC辅助电源转换模块分别与MCU智能控制模块，电子功率开关模块，能量反馈高频开关电源模块的工作电压端连接，所述的电子功率开关模块输入端与电池组的各个单节电池并联，输出端并接与能量反馈高频开关电源模块的功率输入端；所述的MCU智能控制模块输出控制端连接于电子功率开关模块的控制输入端之间相连；所述的能量反馈高频开关电源模块输出端并接与电池组总电压两端连接；

当将每节电池两端的采样电压输送到MCU智能控制模块采集端，所述MCU智能控制模块将每节电池的采样电压与MCU智能控制模块内部的基准电压相互比较，如某节电池两端的采样电压高于MCU智能控制模块内部的基准电压，则所述MCU智能控制模块会自动发送指令到电子功率开关模块的控制端，所述电子功率开关模块打开对应并联的电池，将某节电池上高于MCU智能控制模块内部基准电压的能量供给能量反馈高频开关电源模块，该高频开关电源将隔离升压后的电压并接到电池组的总电压上，完成能量反馈的工作过程。

依据主要技术特征，所述DC-DC辅助电源转换模块包括芯片MD1，分别设置于芯片MD1上的第1引脚，第2引脚，第3引脚，第4引脚，第5引脚，第6引脚，电感L1,；所述的第1引脚为5V端，第2引脚为3.3V端，第3引脚为1.2V端,第4引脚为接地端（SGND）,第5引脚为电源输入端（VIN）；所述电感L1一端与总电压的输入端连接，所述电感L1另一端与电源输入端连接；所述的接地端与电池组的总电压负极相连接；所述的第1引脚，第2引脚分别与MCU智能控制模块连接。

依据主要技术特征，所述MCU智能控制模块包括芯片MD2，第1引脚至第12引脚，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6；所述的电阻R1一端，电阻R2一端，电阻R3一端，电阻R4一端分别对应芯片MD2内第1引脚至第4引脚连接；所述的电阻R5与第5引脚连接，即为CS端，所述电阻R6与芯片MD2内第6引脚连接，即为RT端；所述的8引脚为USB端；电压采样电阻R1另一端与串联电池（BAT1）相连；所述电阻R2另一端与电池（BAT2）连接；所述电阻R3另一端与电池（BAT3）连接，所述电阻R4另一端与电池（BAT4）连接，所述CS端是电流的采样端与电阻R5相连；所述RT端为电池温度采集接口，所述电阻R6一端与RT端连接，而电阻R6另一端与第6引脚连接；USB端为MCU的通信接口，该USB端与第8引脚。