专利名称：一种对动力电池组进行分容匹配的保养装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动力电池组管理装置，尤其涉及一种对动力电池组 进行分容匹配的保养装置。
背景技术：
目前，随着环境污染和能源危机的加重，有许多汽车生产厂商正在进行 纯电动或者混合动力车的研究，而作为纯电动或者混合动力车的能源心脏一 一动力电池，对车辆的动力性能起着决定性的影响。于此同时有许多电池生 产厂家纷纷开始对动力电池的研制，并已经取得阶段性进展。
目前对锂离子电池的生产制造技术已经达到了较完美的程度，同时对其 他动力电池的研究也陆续开始。其中，动力电池作为汽车的动力源，必须要 串联才能达到汽车工作电压的需要，而几个几十个甚至几百个电池串联在一 起使用时，使用一段时间后，必然会产生电压的参差不齐，由于电池在生产 过程中，从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序。即使经过严格的检测程 序，使每组电池的电压、电阻、容量一致，但使用一段时间后也会产生差异， 同时在电池的使用过程中，有的电池在充放电过程中由于过充或者过放造成 部分电池的性能和工作效率大幅降低，对汽车的动力性带来很不利的影响， 为了再次增加汽车的动力输出和提高汽车的动力性能，因目前缺少对汽车上 的动力电池组采取保养措施，对于这种性能下降或者效率低下的电池，只有 采取频繁更换的措施，因动力电池的成本较高，价格比较昂贵，因此更换动 力电池也只能付出高成本的代价。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供一种对动力电池组进行分容匹配的保养装置，增长动力电池的使用时间，避免因频繁更换动力电池带 来的高成本问题。
本实用新型是这样实现的 一种对动力电池组进行分容匹配的保养装 置，所述保养装置包括
主控单元，用于对动力电池组及动力电池单体进行充放电； 快速充电单元，用于对动力电池组进行大电流充电； 快速放电单元，用于对动力电池组进行大电流放电； 总控单元，用于
监控所述动力电池组及动力电池单体的充放电状态；控制所述主动单 元、快速充电单元、快速放电单元对所述动力电池组进行相应的操作；
所述主控单元、快速充电单元及快速放电单元分别与所述总控单元相连接。
本实用新型采用以上所述技术方案，当汽车上的动力电池使用一段时间 后，利用上述对动力电池组进行容量匹配的保养装置对汽车上的整个动力电 池组进行保养，使整个动力电池组恢复或者近似恢复到装车前的状态，重新 激活部分效率低下的动力电池单体的性能，对整个动力电池组进行了保养， 提高整个动力电池组的性能和效率，从而提高了整车的动力性能。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型一种实施例的结构框图； 图2是本实用新型一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，该实用新型包括总控单元1、主控单元2、快速充电单元3、快速放电单元4，其中，总控单元1分别与主控单元2、快速充电单元3及 快速放电单元4连接并控制主控单元2、快速充电单元3及快速放电单元4 对动力电池组5进行相应的充、放电操作。 主控单元2，用于
对动力电池组5及动力电池单体进行充电；对动力电池组5及动力电池
单体进行放电；
快速充电单元3，用于对动力电池组5进行大电流充电； 快速放电单元4，用于对动力电池组5进行大电流放电； 总控单元l，用于
监控所述动力电池组5及动力电池单体的充电状态；监控所述动力电池 组5及动力电池单体的放电状态；控制所述主动单元2、快速充电单元3、 快速放电单元4对所述动力电池组5进行相应的操作；
所述主控单元2、快速充电单元3及快速放电单元4分别与所述总控单 元1相连接。
所述总控单元1控制主控单元2给动力电池组5进行充、放电，并时刻 监控动力电池组5的充、放电状态，当动力电池组5充满或者放完电量时， 总控单元1会控制主控单元2继续对动力电池组5内未充满或者未放完电的 电池单体进行充、放电，直到动力电池组内电池单体充、放电完毕。
主控单元2的一个功能是在总控单元1的控制下控制动力电池组5进行 充、放电，当动力电池组5充、放电完毕时，进入下一个功能，即，在总控 单元1的控制下进而继续对动力电池组5内的未完全充满电或者未完全放电 的动力电池单体进行充、放电。
快速充电单元3可在总控单元1的控制下实现对动力电池组的大电流充 电；快速放电单元4可在总控单元1的控制下实现对动力电池组的大电流放 电。结合图1及图2所示，总控单元1包括充电监控模块111与放电监控模 块112，主控单元2包括充电模块211与放电模块212，充电监控模块111 与快速充电单元3及充电模块211相连接，充电监控模块111可控制充电模 块211对动力电池组5进行充电，当其中某一节动力电池单体达到充电保护 状态时，充电监控模块111会采集到此时电池组的信息，充电监控模块111 控制充电模块211继续对动力电池组5内的其它电池单体分别单独充电至保 护状态，使整个电池组5处于满容状态。
放电监控模块112与快速放电单元4及放电模块212相连接，放电监控 模块112可控制放电模块212对动力电池组5进行放电，当其中某一节动力 电池单体达到放电保护状态时，放电监控模块112会采集到此时电池组5的 信息，放电监控模块112控制放电模块212继续对动力电池组5内的其它电 池单体分别单独放电至保护状态，使整个电池组5处于完全放电状态。
利用此装置进行动力电池保养的工作过程在对动力电池组5进行保养 之前，首先要检测动力电池组5的容量，当检测到电池组5整组容量比较低 时，先利用放电监控模块112控制放电模块212对整个电池组5进行放电， 放电过程放电监控模块112会实时检测每一节动力电池单体的电量状态，当 放电监控模块112检测到动力电池组5的动力电池中任意一节动力电池单体 达到放电保护状态时则停止对整个动力电池组5的放电，然后放电监控模块 112控制放电模块212分别继续对动力电池组5中的剩余电池单体进行单独 放电至放电保护状态，待整个动力电池组5中每一节动力电池单体均放电至 放电保护状态时，放电监控模块112控制放电模块212停止对动力电池组5 及动力电池单体继续放电，此时动力电池组5处于完全放电状态，然后充电 监控模块111在动力电池组5处于完全放电状态下控制快速充电单元3对整 个动力电池组5进行大电流充电，充电至任意一节电池单体达到充电保护状 态，此时充电监控模块111控制快速充电单元3停止对动力电池组5的大电流充电即完成容量较低一组电池的容量匹配，实现低容量动力电池组的保 养。
当检测到整个动力电池组5的整组容量较高时，先利用充电监控模块 111控制充电模块211对整个电池组5进行充电，充电过程中充电监控模块 111会实时检测每一节动力电池单体的电量状态，当充电监控模块111检测
到动力电池组5的动力电池中任意一节动力电池单体达到充电保护状态时则 停止对整个动力电池组5的充电，然后充电监控模块111控制充电模块211 分别继续对动力电池组5中的其余电池单体进行单独充电至充电保护状态， 待整个动力电池组5中每一节动力电池单体均充电至充电保护状态时，充电 监控模块111控制充电模块211停止对动力电池组5及动力电池单体的充电， 此时动力电池组5处于完全充电状态，即满容状态。然后放电监控模块112 在动力电池组5处于完全充电状态下控制快速放电单元3对整个动力电池组 5进行大电流放电，放电至动力电池组5中任意一节电池单体达到放电保护 状态，此时放电监控模块112控制快速放电单元3停止对动力电池组5的大 电流放电，即完成容量较高一组动力电池的容量匹配，实现高容量电池组的 保养。
所述总控单元1与主控单元2、快速充电单元3、快速放电单元4可通 过多种类型的端口进行通信，如TDS3GV、 GPIB-488、 RS-232等。所述充电 监控模块111优选地通过型号为RS-232的接口与快速充电单元3、充电模块 211进行通信；所述放电监控模块112优选地也通过型号为RS-232的接口与 快速放电单元4、放电模块212进行通信。
电池电量的检测是通过预先设定电池充电电量的保护状态值，充电过程 中，充电的同时对电池进行电压采样得到每节动力电池的电压值，若达到预 先设定的充电电量保护状态值则停止对电池充电，若小于预先设定的充电电 量保护状态值则继续对动力电池进行充电；放电过程中，通过预先设定电池放电电量的保护状态值，放电的同时对动力电池进行电压采样得到每节动力 电池的电压值，若到达预先设定的放电电量保护状态值则停止对动力电池放 电，若大于预先设定的放电电量保护状态值则继续对动力电池进行放电。
以上所述对动力电池组进行容量匹配的保养装置不仅可以在动力电池 组5使用效率不高的情况下对电池组5进行容量匹配达到保养电池组的目
的，也可以在动力电池组5装车使用前对动力电池组的容量进行匹配。因为 在动力电池组5装车前，若不对动力电池组5进行容量匹配，经过多次充放 电之后，会使动力电池组5的有效容量减小，影响电池组5的使用性能和寿 命。在动力电池组5装车前，通过以上所述的方案对动力电池组5进行保养， 可实现动力电池组5的安全、可靠使用，提高动力电池组5的能量利用率和 电动汽车或混合动力汽车的性能。
通过以上所述技术方案可以很容易的得出本实用新型的一些优点，在电 动车或者混合动力车的动力电池组使用效率下降时或者动力电池装车之前， 利用本方案对动力电池组进行保养，使动力电池组的容量重新匹配，使整个 动力电池组恢复或者近似恢复到装车前的状态，激活部分动力电池单体的性 能，提高整个动力电池组的性能和使用效率，从而提高了整车的动力性能。
权利要求1、一种对动力电池组进行分容匹配的保养装置，其特征在于所述保养装置包括主控单元(2)，用于对动力电池组(5)及动力电池单体进行充放电；快速充电单元(3)，用于对动力电池组(5)进行大电流充电；快速放电单元(4)，用于对动力电池组(5)进行大电流放电；总控单元(1)，用于监控所述动力电池组(5)及动力电池单体的充放电状态；控制所述主动单元(2)、快速充电单元(3)、快速放电单元(4)对所述动力电池组(5)进行相应的操作；所述主控单元(2)、快速充电单元(3)及快速放电单元(4)分别与所述总控单元(1)相连接。
2、根据权利要求l所述的保养装置，其特征在于所述主控单元(2)包括充电模块(211),用于对动力电池组(5)及动力电池单体进行充电；放电模块(212)，用于对动力电池组(5)及动力电池单体进行放电；所述总控单元(1)包括 充电监控模块(111)，用于控制充电模块(211)对动力电池组(5)及动力电池单体进行充电；监 控动力电池组(5)及动力电池单体的充电状态；放电监控模块(112)，用于控制放电模块(212)对动力电池组(5)及动力电池单体进行放电；监 控动力电池组(5)及动力电池单体的放电状态。
3.述充电监控模块(111)与所述充电模块(211)相连接，所述放电监控模块(112)与所述放电模块(212)相连接。
4、 根据权利要求3所述的动力电池组容量匹配装置，其特征在于所 述充电监控模块(111)与所述快速充电单元(3)相连接，用以控制所述快 速充电单元(3 )对动力电池组(5 )进行大电流充电；所述放电监控模块(112) 与所述快速放电单元(4)相连接，用以控制所述快速放电单元(4)对所述 动力电池组(5)进行大电流放电。
5、 根据权利要求1所述的动力电池组容量匹配装置，其特征在于所 述总控单元(1)通过型号为RS-232的接口与所述主控单元(2)、快速充电 单元(3)、快速放电单元(4)进行通信。
专利摘要本实用新型公开一种对动力电池组进行分容匹配的保养装置，其中该保养装置包括用于控制及监控动力电池组充、放电的总控单元，与总控单元相连的用于控制动力电池组及电池单体充、放电的主控单元、用于大电流充电的快速充电单元及用于大电流放电的快速放电单元，快速充电单元及快速放电单元分别与总控单元相连接。本实用新型采用以上所述技术方案，当汽车上的动力电池使用一段时间后，利用上述保养装置对汽车上的整个动力电池组进行容量的重新匹配，使整个动力电池组恢复或者近似恢复到装车前的状态，激活部分动力电池单体的性能，对整个动力电池组进行了保养，提高整个动力电池组的性能和效率，从而提高了整车的动力性能。
文档编号H02J7/00GK201364934SQ20092013525
公开日2009年12月16日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者宋开通, 张建华, 邓林旺, 霍艳红 申请人:比亚迪股份有限公司