[实用新型]一种带中线的电池系统充电均衡控制系统

说明书

本实用新型涉及电池管理系统技术领域，尤其是指一种带中线的电池系统充电均衡控制系统，其包括隔离开关K1、直流接触器K2、直流接触器K3、直流接触器K4、DCDC电源模块、MOS管切换模块和BMS主控板；所述隔离开关K1串联在电池簇的正极、中点和负极中的至少两个出线回路中；所述DCDC电源模块的输出端与所述MOS管切换模块连接，所述MOS管切换模块的输出端连接于电池簇的正极、中点和负极的出线回路。本实用新型设计巧妙、新颖，采用MOS管切换模块实现DCDC电源输出与上下半电池簇的连接与切换，减少了DCDC电源的使用数量，降低成本；实现均衡控制，保证上下电池簇的容量平衡，提升整个电池系统的容量。

技术领域

本实用新型涉及电池管理系统技术领域，尤其是指一种带中线的电池系统充电均衡控制系统。

背景技术

在储能与不间断电源UPS行业，锂电池替代铅酸电池已成趋势，并将逐渐成为主流。对于中大功率的UPS或者双向变流器PCS，因其拓扑结构的特殊性，通常需要电池簇引出正极、负极、中点线，即相对于电池簇的中点，要求电池系统能提供正负电压。而传统电池系统多数不支持中线接入，要适应UPS/PCS应用，不得不将中线引出，但是引出中线后，锂电池管理系统并不能控制中线的电流，以确保上下半电池簇的容量均衡。实际应用中，UPS/PCS充放电时，电池系统的中线或多或少都会有电流通过，这将导致上下半电池簇的电压不一致，容量出现偏差，长此以往，电池系统的上下半电池簇容量出现严重极化：充电时，快速触发过充保护，放电时，快速触发过放保护，导致系统不可用。这就要求带中线的电池系统具备半电池簇间均衡的能力，保证电池系统的容量不因UPS/PCS中线电流而衰减。

发明内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种带中线的电池系统充电均衡控制系统，设计巧妙、新颖，降低了电池管系统改造难度，缩短了开发周期；采用MOS管切换模块实现DCDC电源输出与上下半电池簇的连接与切换，减少了DCDC电源的使用数量，降低成本；MOS管切换模块的切换，仅需要BMS主板控制，节省了硬件资源，不需要电池管理系统主板大改动，且控制逻辑简单、可靠；实现均衡控制，保证上下电池簇的容量平衡，提升整个电池系统的容量。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种带中线的电池系统充电均衡控制系统，包括隔离开关K1、直流接触器K2、直流接触器K3、直流接触器K4、DCDC电源模块、MOS管切换模块和BMS主控板；

所述隔离开关K1串联在电池簇的正极、中点和负极中的至少两个出线回路中；

所述直流接触器K2的一端、直流接触器K3的一端和直流接触器K4的一端分别连接于电池簇的正极的出线回路、中点的出线回路和负极的出线回路；所述直流接触器K2的另一端、直流接触器K3的另一端和直流接触器K4的另一端分别用于连接外部设备；

所述直流接触器K2、直流接触器K3、直流接触器K4以及MOS管切换模块分别与所述BMS主控板连接；

所述DCDC电源模块的输入端分别连接于所述直流接触器K2的另一端和直流接触器K4的另一端，所述DCDC电源模块的输出端与所述MOS管切换模块连接，所述MOS管切换模块的输出端连接于电池簇的正极、中点和负极的出线回路。

其中，所述MOS管切换模块包括互锁电路、第一驱动电路、第二驱动电路、第一MOS管切换阵列和第二MOS管切换阵列，所述BMS主控板的信号输出端与所述互锁电路的输入端连接，所述互锁电路的输出端分别与所述第一驱动电路的输入端和第二驱动电路的输入端连接，所述第一驱动电路的输出端与所述第一MOS管切换阵列的输入端连接，所述第二驱动电路的输出端与所述第一MOS管切换阵列的输入端连接，所述第一MOS管切换阵列的输出端分别连接于电池簇的正极的出线回路和中点的出线回路，所述第二MOS管切换阵列的输出端分别连接于电池簇的中点的出线回路和负极的出线回路，所述DCDC电源模块的输出端分别连接于第一MOS管切换阵列和所述第二MOS管切换阵列。