[发明专利]一种储能系统的充电均衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及均衡领域，特别是涉及一种储能系统的充电均衡电路。

背景技术

电动汽车的动力电池的性能在很大程度上决定了电动车的性能，目前电动汽车的动力电池一般由多节单体电池串联而成，由于单体电池本身化学性质存在差异，在对单体电池进行多次的充放电后，单体电池间的不一致性就会明显的体现出来。例如，其容量会产生差异，而串联电池组的容量是由单体电池的最小容量决定，因而这些差异会缩短电池组的使用寿命，为了降低这种单体电池的不一致性对电池组的影响，在实际的充放电电路中，均会在电路中加入均衡电路。

现有技术中，对单体电池的均衡方法为两种，被动均衡和主动均衡，被动均衡的优势在于电路的组成元器件较少，成本便宜，但缺陷在于电能会转换为热能散发，虽然节省了成本，但消耗了多余的能量；主动均衡的优势在于能量转移，将能量高的单体电池多余的能量转移到能量低的单体电池中，不损耗多余的能量，但缺陷在于，主动均衡的电路较为复杂，成本高。

在传统的被动均衡电路中，存在两个缺陷。第一，固定被动均衡基准电压值，当某个单体电池的电压大于基准电压值时，就对单体电池进行均衡，当只有某个单体电池存在问题时，但电池组的一致性情况还是良好时，对出问题的单体电池进行均衡会消耗无效的能量，对电池组的一致性的改进并不明显。第二，被动均衡电路一直处于供电状态，并不是在需要对单体电池进行被动均衡时才对被动均衡电路供电，即在不需要对单体电池进行被动均衡时还需对被动均衡电路供电，这就容易造成电能的多余消耗。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种储能系统的充电均衡电路。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种储能系统的充电均衡电路，包括若干单体电池，每一所述单体电池与其对应的被动均衡模块连接；

所述被动均衡模块包括供电单元、电压检测单元、电压变换单元、电压比较单元和被动均衡单元，所述供电单元的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述供电单元的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述供电单元的第一输出端分别与所述电压检测单元、所述电压变换单元、所述电压比较单元和所述被动均衡单元连接；

所述电压检测单元的第一输入端与所述单体电池的正极连接，所述电压检测单元的第二输入端与所述单体电池的负极连接，所述电压检测单元的输出端与所述电压变换单元的输入端连接；

所述电压变换单元的输出端与基准电压线连接；

所述电压比较单元的第一输入端与基准电压线连接，所述电压比较单元的第二输入端与所述电压变换单元连接；

所述电压比较单元的输出端与所述被动均衡单元的输入端连接，所述被动均衡单元的第一输出端与所述单体电芯的正极连接，所述被动均衡单元的第二输出端与所述单体电芯的负极连接。

在其中一个实施例中，所述供电单元包括电压检测控制芯片、隔离电源芯片、第一电容、第一电阻、第二电阻和第一MOS管，所述电压检测控制芯片的电源端作为所述供电单元的第一输入端，所述电压检测控制芯片的接地端作为所述供电单元的第二输入端，所述隔离电源芯片的第一输出端作为所述供电单元的第一输出端；

所述第一电容的一端与所述电压检测控制芯片的延时端连接，另一端与所述电压检测控制芯片的接地端连接；

所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二电阻的另一端和所述电压检测控制芯片的接地端连接；

所述第一电阻的另一端与所述电压检测控制芯片的输出端连接；

所述隔离电源芯片的第一输入端与所述电压检测控制芯片的电源端连接，所述隔离电源芯片的第二输入端与所述第一MOS管的漏极连接，所述隔离电源芯片第二输出端接地。

在其中一个实施例中，所述供电单元还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述电压检测控制芯片的电源端连接，另一端与所述电压检测控制芯片的接地端连接。

在其中一个实施例中，所述供电单元还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述隔离电源芯片的第一输出端连接，另一端与所述隔离电源芯片的第二输出端连接。

在其中一个实施例中，所述供电单元还包括第一极性电容，所述第一极性电容并联于所述第三电容。

在其中一个实施例中，所述电压检测单元包括第一运算放大器、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端作为所述电压检测单元的第一输入端，所述第四电阻的一端作为所述电压检测单元的第二输入端，所述第一运算放大器的输出端作为所述电压检测单元的输出端；