[发明专利]一种自适应动态均衡电池管理系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种自适应动态均衡电池管理系统及控制方法，包括上位机DSP数字处理电路，数据库，充电均衡模块，放电均衡模块，动态均衡模块，热管理控制模块，高压电源采样电路，高压绝缘检测电路，上位机CAN通讯电路，下位机MCU控制电路，同步电池电压采样电路，电池温度采样电路，同步均衡电路，下位机CAN通讯电路。提高了电池使用的安全性。本采样电路可以取得最佳采样效果。采样电路可以在高电压，高干扰环境下完成电池电压的采集，具有采样精度高、隔离电压高，结构简单，安全可靠，成本低的优点。整车电池组在一个完整的充放电过程中，每一电池组充电达到了最大的充电量，放电达到了最大的放电量，整车电池组达到了最高的使用效率。

技术领域

本发明涉及一种自适应动态均衡电池管理系统及控制方法，属于新能源汽车及电池技术领域。

背景技术

新能源汽车中的动力电池，一般为多组电池组串并联，由于电池的生产工艺问题，会使电池产生容量差异，电池使用时，由于电池使用温度，多组电池组温度差异，大电流充放电的影响，电池的老化等会使电池随着使用时间电池容量差越来越大，并且动力电池充放电要控制充放电电压，防止电池过冲或过放，所以动力电池要有电池管理系统，检测电池电压，均衡电池充放电，现在的电池均衡电路，普遍使用的是放电电阻式被动均衡方式，均衡电流比较小，均衡效果不好。

发明内容

有鉴于此，为了延长电池组的使用寿命，提高电池的利用率，本发明提供了一种自适应动态均衡电池管理系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自适应动态均衡电池管理系统，其特征在于，包括上位机DSP数字处理器、数据库、充电均衡模块、放电均衡模块、动态均衡模块、热管理控制模块、高压电源采样电路、高压绝缘检测电路、上位机CAN通讯电路、下位机MCU控制电路、同步电池电压采样电路、电池温度采样电路、同步均衡电路、下位机CAN通讯电路；下位机采集每个并联电池组单元的电压以及温度，上位机DSP数字处理器与数据库连接，上位机DSP数字处理器与充电均衡模块连接，上位机DSP数字处理器与放电均衡模块连接，上位机DSP数字处理器与动态均衡模块连接，上位机DSP数字处理器与热管理控制模块连接，上位机DSP数字处理器与高压电源采样电路连接，上位机DSP数字处理器与高压绝缘检测电路连接，上位机DSP数字处理器与CAN通讯电路连接，下位机MCU控制电路与同步电池电压采样电路连接，下位机MCU控制电路与电池温度采样电路连接，下位机MCU控制电路与开关电源电路连接，下位机MCU控制电路与CAN通讯电路连接，本自适应动态均衡电池管理系统为模块化结构，由一台上位机主控制器，多下位机数据采集控制模块组成，上位机通过CAN2与整车控制器CAN连接，上位机通过CAN1与多下位机数据采集控制模块组成CAN01-CAN0n连接，上位机通过CAN2与整车控制器CAN通讯，读取电机控制器电流，控制电机控制器最大电流，上位机通过CAN1与多下位机数据采集控制模块组成CAN01-CAN0n通讯，读取电池电压，电池温度，控制电池充电；

上位机根据下位机采集的数据，储存数据库，计算每个并联电池组单元的容量及容量差，充电均衡模块与放电均衡模块分别计算每个并联电池组单元的补偿均衡电流比例，动态均衡模块在电池工作时，由整车控制器提供的充放电电流，确定补偿电流，由下位机控制开关电源电路，同步均衡每个并联电池组单元的电池充电，自适应实现每个并联电池组单元的动态均衡，上位机根据电池的数据，计算电池的充放电状态，通过整车控制器完成充电，计算电池的放电状态，通过整车控制器限制电机控制器的最大输出电流，上位机根据电池的数据及SOC计算SOE，计算续航行驶里程。

所述的同步采样电路包括：E11，E12，E1n电池、Q11、Q12、Q1n、D1、Q21、Q22、C1、R1、变压器T，电池通过变压器T初级与Q11连接，D1与变压器T次级连接，D1与Q21、C1、R1连接，R1与Q22连接。Q11、Q12、Q1n、Q21、Q22由MCU控制，与电机控制器逆变频率同步取样电池电压，Vin输出同步取样电压给MCU的ADC转换器。