一種新能源汽車電池管理系統主動均衡方案

　　方案介紹

　　目前電池管理系統的方案主要分為被動均衡方案和主動均衡方案兩大類，都是為了解決電池模塊內部不均衡問題提出的。所謂被動均衡方案，是指使用電阻等被動消耗電池多余能量的方式來實現電池間的均衡。與被動均衡不同，主動均衡采用了進行了能量的轉移的策略，即將電量最多的電池的電量轉移到其它電池，或者是將其它電池的電量轉移給電量最少的電池。與被動均衡方案相比，主動均衡方案的電池能量利用率更高，所以本文將介紹主動均衡方案。

　　圖1表示的則是一種利用反激式變壓器來對電池多余能量進行儲藏和轉換的主動均衡方案。如圖所示，變壓器的初級線圈連接整個電池模塊，次級線圈與單個電池連接。初級線圈和次級線圈都各自有開關控制是否與電池形成回路?！　?/p>

 

　　在電壓掃描模式下，依次閉合與各電池相連的次級線圈很短時間，然后斷開，可以將對應電池的電壓傳遞至所有線圈。在初級線圈進行采樣并得到各電池的電壓值后，計算其平均值，可以比較得出電壓值與平均值相差最多的那個電池。如果該電池的電壓高于平均值，則需要將其電量轉移到整個電池組中。如圖2中所示，假設第5節電池為電量最多的電池，則先閉合第5節電池的次級線圈，使電流流過該次級線圈，由于自感的存在，電池中轉移出的能量在線圈中以磁場的形式得到存儲。儲能完成之后，再斷開次級線圈;在次級線圈的開關斷開的同時，必須閉合初級線圈開關。此時，變壓器就從儲能模式進入了能量輸出模式。能量通過初級線圈輸入整個電池模塊中，這種方式也被稱為“頂部均衡”。反之，如果偏差最大的電池電壓小于平均值，那么則需要把其他電池的電量轉移到這一節電池中來。如圖3所示，假設第2節電池的電量最低，那么先閉合初級線圈開關，讓整個電池組開始對變壓器初級線圈充電;充電完成之后，再斷開初級線圈;在初級線圈開關斷開的同時，閉合相應的次級線圈開關，讓初級線圈中的能量轉移到低電量的電池中。這種方式也被稱為“底部均衡”?！　?/p>