[發明專利]一種電池組能量均衡控制裝置及能量均衡控制方法

無效

• 申請號: 201010167667.2
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN101814759A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 馮大明;劉飛;阮旭松;張維戈;王占國;文鋒
• 申請（專利權）人: 惠州市億能電子有限公司;北京交通大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及電池組均衡控制領域，特別是一種電池組均衡控制裝置及均衡控制方法。

技術背景

為了達到一定的電壓、功率和能量等級，電池需要串聯成組使用，如電動汽車、儲能系統、直流系統等。然而，由于生產和使用過程中不可能做到完全一致，所以電池之間的一致性是相對的，不一致是絕對的。由于容量小、內阻大、自放電率高的電池在充放電過程中更容易發生過充電、過放電和過熱，導致電池性能下降速度加快，呈現“正反饋”，這導致電池組一致性問題被加速放大。由于電池的應用技術涉及電化學、電學和熱學相關知識，對電池性能的評價和維護方法難度較大。在實際使用時，為了給電池的均衡和維護提供數據支持，需要對電池組一致性進行量化評價，從而確定是否需要對電池組進行電池均衡。現有技術對于如何判斷是否需要對電池組進行電池均衡的方法不夠精確，從而導致在不適當的條件下對電池組進行電池均衡，效率低下同時也減少了電池的壽命。

發明內容

本發明提供一種電池組均衡控制裝置以解決現有技術中對電池組進行電池均衡不精確的技術問題。

本發明的另外一個發明目的在于提出一種應用該控制裝置的控制方法。

本發明的第一個發明目的采用的技術方案如下：

一種電池組均衡控制裝置，所述裝置用于控制對由多于一個電池串聯組成的電池組進行均衡，所述裝置包括：

用于判斷電池組是否需要進行均衡的判斷模塊；

用于對電池組進行均衡的均衡模塊；

電池組與判斷模塊，均衡模塊分別連接；

判斷模塊與均衡模塊連接，用于控制均衡模塊是否進行電池均衡，所述判斷模塊根據監測電池組的能量利用率，控制均衡模塊是否對電池進行均衡。

本發明的第二個發明目的采用的技術方案如下：

一種電池組均衡控制方法，所述方法包括：

(21)通過所述判斷模塊監測電池組的能量利用率，當電池組的能量利用率低于預先設定的閾值則執行步驟(22)，否則執行步驟(21)；

(22)均衡模塊對電池組進行電池均衡，執行步驟(21)。

作為一種優選方案，所述步驟(21)的判斷模塊的具體步驟為：

(31)監測電池組的充放電過程，測量單只電池的最大可用容量和SOC；

(32)記錄當前狀態下電池組最大可用能量和均衡狀態下的電池組最大可用能量；

(33)記錄電池組的能量利用率＝當前狀態下的電池組最大可用能量/均衡狀態下的電池組最大可用能量；

(34)如果電池組的能量利用率低于預先設定的閾值則執行步驟(22)均衡模塊對電池組進行電池均衡，否則執行步驟(31)。

其中步驟(31)僅需要在電池組工作前測量一次即可。

作為一種優選方案，所述步驟(21)的判斷模塊監測由n個電池串聯而成的電池組的能量利用率的方法為：

(41)計算電池組的最大放電容量最大充電容量和最大可用容量

(42)計算在電池組全充全放的過程中，單只電池的SOC工作區間[SOC_{dch_end}，SOC_{ch_end}]；

(43)計算電池組在當前狀態下的最大可用能量和均衡后的最大可用能量

(44)計算電池組的能量利用率

(45)當低于預先設定的閾值則執行步驟(22)調用均衡模塊對電池組進行電池均衡，否則執行步驟(41)。

本發明采用電池組能量利用率作為判斷電池組一致性的量化評價標準，通過對電池組能量利用率進行監測，實時監測電池組的一致性，能精確的對電池組進行電池均衡，從而提高電池組能量利用率，延長電池壽命。

附圖說明

圖1為本發明的工作流程。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步詳細的說明。

1電池組的最大可用能量

n只最大可用容量分別為Q_max[1]，...，Q_max[n]，荷電狀態分別為SOC₀[1]，...，SOC₀[n]的電池串聯成組后，電池組的主要參數如下：

(1)最大放電容量其中i＝1，...，n；

(2)最大充電容量其中j＝1，...，n；

(3)最大可用容量

(4)最大可用能量其中m＝1，...，n。