[发明专利]动力电池组非能耗式均衡管理系统及均衡管理方法

权利要求书

1.一种动力电池组非能耗式均衡管理系统，其特征在于，所述系统包括：电压采集模块、动力电池管理模块、IGBT开关驱动电路、IGBT驱动开关、及储能装置，其中，动力电池管理模块包括：处理器、电压阈值比较器，及数模转换器，

电压采集模块设于在单体电池的两端，用于采集各单体电池充电及放电时的电压值，并将采集到的各单体电池电压值发送至动力电池管理模块的处理器；

处理器基于电压采集模块发送的单体电池的电压值计算电压平均值，及各单体电池电压值偏离电压平均值的偏差值，并基于偏差值的绝对值来控制电压阈值比较器内各数字信号输出时长，同时将各单体电池电压值偏离电压平均值的偏差值发送至电压阈值比较器，

电压阈值比较器基于偏差值的正负，输出对应的数字信号，数字信号包括：数字信号1、及数字信号0；

数模转换器将电压阈值比较器输出的各数字信号转化为模拟量信号，并将模拟量信号输出至对应IGBT开关驱动电路；

IGBT开关驱动电路将模拟量信号转为IGBT控制信号；

IGBT驱动开关基于IGBT控制信号来控制对应IGBT驱动开关的X脚或Y脚导通，以使单体电池处充电状态或放电状态；

当偏差值为正，输出数字信号1或数字信号0，IGBT驱动开关的X脚或Y脚导通，单体电池处于放电状态，即单体电池向储能装置充电；

当偏差值为负，输出数字信号0或数字信号1，IGBT驱动开关的Y脚或X脚导通，单体电池处于充电状态，即储能装置向单体电池充电；

当偏差值为零，输出高阻态，电压阈值比较器不输出信号。

2.如权利要求1所述的动力电池组非能耗式均衡管理系统，其特征在于，所述电压阈值比较器内各数字信号输出时长与各单体电池电压值偏离电压平均值的偏差值的绝对值呈正比。

3.如权利要求1或2所述的动力电池组非能耗式均衡管理系统，其特征在于，所述IGBT开关驱动电路包括：高速光耦开关电路模块、开关驱动电路模块、以及驱动信号发送模块；

高速光耦开关电路模块将数模转换器输出的模拟量信号转换为开关驱动电路信号，并传输至开关驱动电路模块，开关驱动电路模块将开关驱动电路信号传输至驱动信号发送模块，驱动信号发送模块将一路开关驱动电路信号转化为信号相反的两路IGBT控制信号，并将相反两路IGBT控制信号输入IGBT驱动开关的X脚或Y脚，用于控制IGBT驱动开关的X脚或Y脚导通。

4.一种基于权利要求1至3任一权利要求所述的动力电池组非能耗式均衡管理系统的均衡管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、电压采集模块采集各单体电池在充电或放电时的两端电压值，并将采集到的各单体电池的电压值发送至动力电池管理模块的处理器；

S2、处理器基于各单体电池的电压值计算电压平均值、及各单体电池电压值偏离电压平均值的偏差值，电压阈值比较器基于偏差值的正负输出数字信号，处理器基于偏差值的绝对值控制电压阈值比较器内各数字信号输出时长，输出的数字信号经数模转换器转换成模拟量信号；

S4、模拟量信号经IGBT开关驱动电路转为IGBT控制信号；

S5、IGBT控制信号控制IGBT驱动开关的X脚或Y脚导通，以使单体充电电池处于充电状态或放电状态；

当偏差值为正，输出数字信号1或数字信号0，IGBT驱动开关的X脚或Y脚导通，单体电池处于放电状态；

当偏差值为负，输出数字信号0或数字信号1，IGBT驱动开关的Y脚或X脚导通，单体电池处于充电状态；

当偏差值为零，输出高阻态，电压阈值比较器不输出信号。

5.如权利要求4所述的动力电池组非能耗式均衡管理系统的均衡管理方法，其特征在于，所述电压阈值比较器内各数字信号输出时长与各单体电池电压值偏离电压平均值的偏差值的绝对值呈正比。

6.如权利要求4或5所述的动力电池组非能耗式均衡管理系统的均衡管理方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括如下步骤：

S41、高速光耦开关电路模块接收数模转换器输入的模拟量信号，将模拟量信号转换为开关驱动电路信号；

S42、开关电路信号经开关驱动电路模块传输至驱动信号发送模块；

S43、驱动信号发送模块将一路开关驱动电路信号转化为信号相反的两路IGBT控制信号，并将相反两路IGBT控制信号输入IGBT驱动开关的X脚和Y脚，用于控制IGBT驱动开关的X脚或Y脚导通。