[实用新型]锂电池均衡控制系统

说明书

本实用新型提供一种锂电池均衡控制系统，包括电源及电池包，所述电池包包括至少二个电池以及包括控制电路以及与其连接的电压检测电路及均衡电路的电池管理系统；各电池与电压检测电路连接；均衡电路包括至少三个选通开关及电源极性翻转开关；各选通开关的一端与电压检测电路以及电池连接，另一端与电源极性翻转开关连接；电源极性翻转开关包括正极触点、负极触点以及四个选通触点2、3、5、6，正极触点的一端与电源正极连接，另一端与选通触点2、3选通连接，负极触点的一端与电源的负极连接，另一端与选通触点5、6选通连接。借此解决了现有电池管理系统均衡方式的技术问题，实现锂电池均衡并减少元件、降低电池管理系统成本以及故障率。

技术领域

本实用新型涉及锂电池的电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，缩写BMS)技术领域，具体来说涉及锂电池的均衡控制系统。

背景技术

随着人们环保意识的增强，电动汽车已经迅速普及。当前的电动车主要以锂电池为能量来源。其中，锂电池在长期的使用中，成组的锂电池包之间会存在充放电量的差异，当差异越来越大时就会影响到电动车的行驶里程。

为了解决前述问题，一般通过在锂电池管理系统上增加均衡功能来克服。目前的锂电池均衡方式有两种：能量转移式均衡和消耗式均衡。然而，当前应用的均衡方式另存在以下技术问题：

(1)负载消耗式均衡：如图1所示，显示了一种负载消耗式均衡电路的示意图，其在每节电池上并联一个电阻，串联一个开关做控制，当某节电池电压过高时，打开开关，充电电流通过电阻分流，这样电压高的电池充电电流小，电压低的电池充电电流大，通过这种方式来实现电池电压的均衡。由此可知，负载消耗式均衡的原理在于将电能全部转化成热能消耗掉，因此实际应用时会导致发热量大，故均衡电流通常较小，只能适用于小容量电池，对于大容量电池来说是不现实的；此外，多数电池管理系统的均衡电流不超过200毫安，而100毫安以下的均衡电流所能实现的均衡效果差。

(2)能量转移式均衡：如图2所示，显示了一种能量转移式均衡电路的示意图，所述电路将每一节电池并联一个电容，通过开关这个电容既可以并联到本身这节电池上，也可以并联到相邻的电池。当某节电池电压过高，首先将电容与电池并联，电容电压与电池一致，然后将电容切换到相邻的电池，电容给电池放电。实现能量的转移。由于电容并不消耗能量，所以可以实现能量的无损转移。由此可知，能量转移式均衡是一种通过将电池包的电池正极、负极经接插件引出，再与外置的充电或放电设备进行均衡的方式。然而，现有的动力电池动辄包括几十节串联，显然能量转移式均衡为了控制每个电池的均衡，存在引出线、开关布置过多以及每条引出线直接与外置电池连接，进而导致的电路复杂、故障率高以及使用时安全不佳等问题。

综上，现有的电池管理系统的均衡方式确实有其进一步改进的空间。

实用新型内容

鉴于上述情况，本实用新型提供一种锂电池均衡控制系统，通过将均衡电源外置，解决了现有电池管理系统均衡方式将充电/放电设备外置导致的技术问题，达到一个均衡电源即可满足多个电池包的均衡，并减少了锂电池均衡控制系统的元件，降低了锂电池的电池管理系统成本以及降低故障率等目的。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种锂电池均衡控制系统，包括所述电池包包括至少二个电池以及电池管理系统，所述电池管理系统包括控制电路以及与所述控制电路连接的电压检测电路及均衡电路；其中，所述电源，外置于所述电池包外部，所述电源包括正极、负极以及通信接口；所述至少二个电池，定义为电池BN及电池B(N+1)，所述N≧1；各所述电池与所述电压检测电路连接；所述均衡电路，包括至少三个选通开关及电源极性翻转开关KA；其中：

各所述选通开关的一端与所述电压检测电路连接，另一端与所述电源极性翻转开关KA连接；定义所述选通开关为开关KN、开关K(N+1)及开关K(N+2)，所述电池BN的正极、负极分别与所述开关KN及所述开关K(N+1)连接，所述电池B(N+1)的正极、负极分别与所述开关K(N+1)及所述开关K(N+2)连接；