CN201956725U - 一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置 - Google Patents
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Abstract
一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，包括MCU、放电均衡模块、通讯模块、电压测量模块、电流测量模块和温度测量模块；所述电压测量模块测量电池组中每节单体电池的电压信号并将信号传输到MCU，所述电流测量模块测量电池组的电流信号并将信号传输到MCU，所述温度测量模块测量电池组的温度信号并将信号传输到MCU，所述MCU通过放电均衡模块与电池组连接。电压测量模块通过对电池组中每节单体电池电压的检测，进而判断是否需要进行均衡，能更准确、科学的进行电池均衡，降低均衡中消耗的能量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池组管理技术，尤其是动力磷酸铁锂电池组的均衡装置。
背景技术
锂离子电池组均衡的意义就是利用电子技术，使锂离子电池单体电压偏差保持在预期的范围内，从而保证每节单体电池在正常的使用时不发生损坏。若不进行均衡控制，随着充放电循环的增加，各单体电池电压逐渐分化，使用寿命将大大缩减。
目前对动力锂电池组的均衡，普遍以锂离子电池单体的端电压一致为目标，采用放电均衡手段，即对端电压偏高的电池进行放电，降低其电压值。而电池端电压直接受电池工作状态的影响而变化，明显影响端电压的因素有电池的极化电压和电池内阻的欧姆压降。如此一来，以电池实际端电压Voc为标准进行放电均衡，会给电池组的充放电带来不必要的能量损耗。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，能更准确、科学的进行电池均衡，降低均衡中消耗的能量。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，包括MCU、放电均衡模块、通讯模块、电压测量模块、电流测量模块和温度测量模块；所述电压测量模块测量电池组中每节单体电池的电压信号并将信号传输到MCU，所述电流测量模块测量电池组的电流信号并将信号传输到MCU，所述温度测量模块测量电池组的温度信号并将信号传输到MCU，所述MCU通过放电均衡模块与电池组连接。在对电池进行均衡之前，MCU通过电压测量模块和温度测量模块获得电池组各单体电池的电压值和温度值；根据各单体电池的温度，判断电池组是否适合均衡；MCU再通过比较得出电池组最高电压Vmax和最低电压Vmin，若Vmax大于3.05V且Vmax-Vmin＞15mV，则电池组可以进入均衡程序。
作为改进，所述电池组由多节磷酸铁锂电池串联而成。
作为改进，所述电压测量模块为LTC6802电压测量芯片。
作为改进，所述电流测量模块主要由分流器和电量计组成。
作为改进，所述通讯模块内设有CAN通讯接口和RS-485通讯接口。
本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：
电压测量模块通过对电池组中每节单体电池电压的检测，进而判断是否需要进行均衡，能更准确、科学的进行电池均衡，降低均衡中消耗的能量。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，包括MCU 2、放电均衡模块6、通讯模块7、电压测量模块3、电流测量模块4和温度测量模块5；所述电压测量模块3测量电池组中每节单体电池的电压信号并将信号传输到MCU 2，所述电流测量模块4测量电池组的电流信号并将信号传输到MCU 2，所述温度测量模块5测量电池组的温度信号并将信号传输到MCU 2，所述MCU 2通过放电均衡模块6与电池组连接。
磷酸铁锂电池组1由12节锂电池串联而成；电压测量模块3使用LTC6802电压测量芯片，实时测量电池组各单体电池端电压；电流测量模块4由分流器和电量计组成，实时测量电池组工作电流；温度测量模块5为12个用单总线连接的数字温度传感器DS18B20，实时测量电池组各单体电池的温度；放电均衡模块6由MCU控制，对有需要的单体电池进行0.1A的放电处理；通讯模块7包括CAN通讯接口和RS-485通讯接口，该装置通过次模块与其他设备进行数据交换。
本实用新型的工作原理如下：
如图2所示，首先根据电池组的状态，判断是否需要进行均衡。电压测量模块3、电流测量模块4和温度测量模块5均在实时测量磷酸铁锂电池组1的端电压、电流和温度值；MCU 2依次读取电池组各单体电池的电压值和温度值，判断该温度是否适合电池组均衡，是则继续；由MCU2通过比较出电池组最低端电压Vmin和最高端电压Vmax，若Vmax＞3.05且Vmax-Vmin＞15mv，则认为该电池组可以进行均衡。
一旦电池组需要进行均衡，MCU 2便读取电流测量模块4的工作电流I，与已知的单体电池内阻r相乘，得欧姆压降vr＝r×1；再根据单体电池端电压V0估计电池极化电压vp；由公式voc＝vo-vp-vr得电池组各单体电池实际开路电压Voc。找出实际最低开路电压Vocmin，对开路电压高于此电压值15mV以上的单体电池，以0.1A的恒定电流进行放电处理。
不断循环上述过程，直至电池开路电压达到均衡标准即极差小于15mV。
Claims (5)
1.一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，其特征在于：包括MCU、放电均衡模块、通讯模块、电压测量模块、电流测量模块和温度测量模块；所述电压测量模块测量电池组中每节单体电池的电压信号并将信号传输到MCU，所述电流测量模块测量电池组的电流信号并将信号传输到MCU，所述温度测量模块测量电池组的温度信号并将信号传输到MCU，所述MCU通过放电均衡模块与电池组连接。
2.根据权利要求1所述的一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，其特征在于：所述电池组由多节磷酸铁锂电池串联而成。
3.根据权利要求1所述的一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，其特征在于：所述电压测量模块为LTC6802电压测量芯片。
4.根据权利要求1所述的一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，其特征在于：所述电流测量模块主要由分流器和电量计组成。
5.根据权利要求1所述的一种动力磷酸铁锂电池组的均衡装置，其特征在于：所述通讯模块内设有CAN通讯接口和RS-485通讯接口。
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