[发明专利]航空电池电源容错均衡管理系统

权利要求书

1.航空电池电源容错均衡管理系统，其特征在于，包括：

电池组、充电电路、负载、电池控制板、充放电选择开关，所述电池控制板集成有电池电压检测模块、温度采集模块、电流检测模块、SOC检测模块、触摸屏显示模块、MOSFET驱动模块、容错电路模块、电池均衡模块；

所述电池组由系统所需额定功率电池组与冗余备份电池组成；

所述的电池组通过充放电选择开关控制电池组与充电模块相连或与负载相连；

所述容错电路模块与电池组连接，通过电池电压检测模块、温度采集模块、电流采集模块以及SOC检测模块判断失效电池、过充电池、过放电池，隔离相应电池而不影响其他电池充放电进程，同时接入冗余电池使系统以稳定功率工作；

所述电池组每节单体电池连接一个均衡模块，根据单体电池SOC选取需要均衡的电池单体，电池组通过均衡回路实现单体与电池组以及电池组与单体间能量的双向传递；

所述的MOSFET驱动模块可以控制容错电路模块以及电池均衡模块中的开关状态；

所述的触摸屏显示模块主页可以显示失效故障电池的电池号码数、主线电流、环境温度、电池组总电压等信息，通过触屏方式选择相应电池的号码数可查看各单体电池电压、电流、温度、SOC等状态信息。

2.根据权利要求1所述的航空电池电源容错均衡管理系统，其特征在于：

将容错控制系统与均衡管理系统相结合，当无失效故障电池、过充过放电池时，电池组进行能量均衡管理，改善电池组一致性；

当电池组中有失效故障电池或过充电池时通过容错电路隔离相应电池；

在电池放电时有失效故障电池，隔离相应电池，接入冗余电池，系统正常工作。

3.根据权利要求1所述的航空电池电源容错均衡管理系统，其特征在于：

所述电池容错电路模块开关选择MOSFET，使得电池组在隔离电池时处于电流连续状态，与电池串联的MOSFET的漏极与电池正极相连，与电池并联的MOSFET的源极与电池负极相连。

4.根据权利要求1所述的航空电池电源容错均衡管理系统，其特征在于：

所述电池均衡模块由电感、电容和MOSFET组成，当电池组中某节单体电池SOC过高时，通过控制器产生的PWM波导通与电池单体相连的MOS管，使电池单体能量储存在与电池单体相连的电感中，当MOS管关闭时，电感能量转移到与电池组相连的电容中，通过电容将能量转移到整个电池组；

当电池组中某节单体电池SOC过低时，通过控制器产生的PWM波导通与电池组相连的MOS管，使电池组能量储存在与电池组相连的电感中，电容中储存的电量转移到单体电池中，同时与单体电池相连的电感进行储能，当MOS管关闭时，与电池组相连的电感将能量转移到电容中。

5.根据权利要求4所述的航空电池电源容错均衡管理系统，其特征在于：

所述电池均衡模块可实现能量的双向传递；

根据单体电池SOC判断需要均衡的电池，当某节单体电池SOC过高时，采用升压模式进行单体电池与电池组的能量转移，当某节单体电池SOC过低时，采用降压模式进行电池组与单体电池的能量转移。