[發明專利]電池組串聯補償均衡方法及電路

有效

• 申請號: 201110052436.1
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102148408A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 陳春飛;王浩;徐劍虹
• 申請（專利權）人: 杭州高特電子設備有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 王桂名

技術領域

本發明涉及一種電池組串聯補償均衡方法及電路，尤其涉及一種應用于電池組中各電池電壓或電池容量的補償式均衡方法及電路。

背景技術

在儲能電站、電動汽車等應用場合都需要使用串聯電池組，以滿足高電壓、高容量的需求。單體電池由于生產工藝等原因導致各電池容量與性能的差異，在對電池組進行充放電的過程中，必然會擴大這種差異；充電時，容量小、性能差的電池會產生過充現象，而放電時，容量小、性能差的電池會有過放現象，長此以往，將加速電池的損壞。因此，動力電池組需要采用均衡電路以延長電池組壽命是國內外學者和業界的共識。

常用的均衡方法有并聯分流電阻均衡法：如圖1所示，每個單體電池上并聯一個可控通斷的電阻，它可以起到分流的作用，系統采集各單體電池的電壓，若發現其中有單體電池電壓超過平均電壓的一定閾值后，導通該單體電池并接的電阻而進行分流，能量消耗在并聯電阻上，這樣充電較快的單體電池會放緩充電速度，最終使得所有電池都能同時充滿電。此均衡電路優點是成本低、簡單、容易實現，缺點是過大的能量損耗，顯然不適合高容量、高電壓的動力電池應用場合。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種電池組串聯補償均衡方法及電路，該方法可以對電壓偏低或容量偏小的電池單元進行串聯補償式均衡，是一種成本低廉的、無損的、主動的電池組均衡方法，同時均衡電路簡單，易于擴展。此方法根據不同均衡規則的制定實現電池單元電壓、容量的均衡，可對電池組中任意一個或連續的多個電池單元同時進行均衡，可以有效抑制串聯電池組內電池單元的過充過放現象，在最短的時間內改善電池單元的一致性。

為解決上述問題，本發明的技術方案是：

一種電池組串聯補償均衡方法，包括電池組信息的采集、采集信息的處理、電池組均衡實現，所述采集信息的處理為通過對電池組信息處理獲得需要均衡的電池單元信息，所述電池組均衡實現為控制器控制相應執行器的通斷，使需要均衡的一個或多個連續的電池單元與恒流源串聯成回路，并由恒流源對需要均衡的電池單元進行能量補償，所述電池單元由一個或多個單體電池并聯或串聯而成，且每個電池單元屬性一致。

所述電池組信息的采集是通過采集裝置實時采集串聯電池組中各電池單元信息或通過通訊方式獲取，并將電池單元信息反饋給信息處理單元；所述采集信息的處理是將獲取的電池單元信息通過均衡規則運算獲得需要均衡的電池單元。

優選地，所述電池單元屬性包括電池基本屬性和電池串并聯結構。電池基本屬性包括電池類型、電池標稱容量、電池標稱電壓；電池串并聯結構包括電池并聯數量及電池串聯級數。

優選地，所述執行器為電子開關或是繼電器。

一種電池組串聯補償均衡電路，所述均衡電路由控制器、恒流源、若干個干路開關和支路開關組成，恒流源、干路開關和支路開關分別與控制器相連，若干干路開關串聯后與恒流源相連，每個干路開關兩端分別通過支路開關與電池單元并聯。

優選地，所述干路開關和支路開關為電子開關或是繼電器。

本發明提供的電池組串聯補償均衡方法及電路可以應用于各種類型電池組成的電池組，該方法可以對電壓偏低或容量偏小的電池單元進行串聯補償式均衡，是一種成本低廉的、無損的、主動的電池組均衡方法，同時均衡電路簡單，易于擴展。此方法根據不同均衡規則的制定實現電池單元電壓、容量的均衡，可對電池組中任意一個或連續的多個電池單元同時進行均衡，可以有效抑制串聯電池組內電池單元的過充過放現象，在最短的時間內改善電池單元的一致性，延長了電池組的使用壽命。該方法具有效率高、應用廣、靈活性大、成本低廉等特點，同時滿足了電動汽車等對可靠性要求高的高電壓大容量系統的需要，克服了現有均衡方法的不足。

附圖說明

圖1是現有技術中并聯分流電阻均衡法的電路連接圖。

圖2是本發明的電路連接圖。

圖3是本發明實施例的電路連接圖。

圖4是本發明實施例的工作狀態圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步詳細說明本發明，但本發明的保護范圍并不限于此。

實施例