[發(fā)明專利]一種電池電量均衡方法和均衡器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110204563.9
• 申請(qǐng)日: 2011-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN102255361A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧飛賀;朱得亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池電量均衡方法和均衡器。

背景技術(shù)

電池組通常是由多個(gè)單電池串聯(lián)而成。由于生產(chǎn)工藝的制約，單體電池之間的性能在生產(chǎn)時(shí)就存在差異。此外，由于電池組內(nèi)部環(huán)境的非均勻性，使得電池組在使用過程中會(huì)導(dǎo)致各個(gè)單體電池之間的性能差異的加大，從而影響整個(gè)電池組的性能。因此，必須在單體電池之間進(jìn)行均衡控制，以減小單體電池之間的差異性。

目前常見的電池均衡器的工作方式是：通過采集各單體電池的電壓，將高電壓?jiǎn)误w電池的能量通過儲(chǔ)能單元轉(zhuǎn)移到低電壓的單體電池中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或更多個(gè)單體電池之間電壓的均衡。但是這種方法的開關(guān)管的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不完善，因而存在均衡精度均不高、均衡速度不快、成本高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決市場(chǎng)上均衡器均衡精度不高、均衡速度不快、成本高的問題，本發(fā)明提供一種電池電量均衡方法和均衡器，以達(dá)到提高電池電量的均衡速度和均衡精度、降低成本的目的。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供的電池電量均衡方法包括：步驟1、將電池組中待均衡的串聯(lián)單體電池按照偶數(shù)個(gè)一組分成多個(gè)電池子組；步驟2、檢測(cè)各電池子組的端電壓，并將各電池子組的端電壓分別與其它電池子組的端電壓進(jìn)行比較，以判斷這二者之間的差值是否在均衡要求的范圍之內(nèi)，如果是，則執(zhí)行步驟4，否則執(zhí)行步驟3和步驟4；步驟3、對(duì)端電壓高的電池子組進(jìn)行放電，將多于的電量轉(zhuǎn)移到端電壓低的電池子組上，以使得各電池子組的電量均衡；步驟4、檢測(cè)各電池子組中的各單體電池的端電壓，并將各單體電池的端電壓分別與該電池子組中的其它單體電池的端電壓進(jìn)行比較，以判斷這二者之間的差值是否在均衡要求的范圍之內(nèi)，如果是，則執(zhí)行步驟6，否則執(zhí)行步驟5和步驟6；步驟5、對(duì)各電池子組中的端電壓高的單體電池進(jìn)行放電，將多于的電量轉(zhuǎn)移到該電池子組中的端電壓低的單體電池上，以使得該電池子組中的各單體電池的電量均衡；步驟6、判斷所有的單體電池的電量是否均衡，如果是，則結(jié)束對(duì)電池電量的均衡，否則跳轉(zhuǎn)到步驟2。

另一方面，本發(fā)明提供一種均衡器，所述均衡器通過將電池組中待均衡的串聯(lián)單體電池按照偶數(shù)個(gè)一組分成多個(gè)電池子組來對(duì)所述電池組進(jìn)行電量均衡，所述均衡器包括：各個(gè)電池子組的組內(nèi)開關(guān)，每個(gè)電池子組的組內(nèi)開關(guān)包括數(shù)量與該電池子組中的單體電池個(gè)數(shù)相等的多個(gè)正極開關(guān)和多個(gè)負(fù)極開關(guān)，所述多個(gè)正極開關(guān)的一端分別連接至該電池子組中的各個(gè)單體電池的正極，另一端互相連接在一起，所述多個(gè)負(fù)極開關(guān)的一端分別連接至該電池子組中的各個(gè)單體電池的負(fù)極，另一端互相連接在一起；連接在各個(gè)電池子組之間的多個(gè)組間開關(guān)，分別連接在每?jī)蓚€(gè)電池子組的兩個(gè)正極開關(guān)連接點(diǎn)之間或者每?jī)蓚€(gè)電池子組的兩個(gè)負(fù)極開關(guān)連接點(diǎn)之間；多個(gè)電容，分別連接在每個(gè)電池子組的正極開關(guān)連接點(diǎn)與負(fù)極開關(guān)連接點(diǎn)之間；A/D采樣電路，用于采集各電池子組或單體電池的端電壓；和控制單元，用于控制各個(gè)開關(guān)的閉合和斷開，以根據(jù)A/D采樣電路采集的端電壓控制電池子組之間和電池子組中單體電池之間的電量均衡。

優(yōu)選地，所述控制單元執(zhí)行以下控制操作：步驟1、斷開所有組間開關(guān)和組內(nèi)開關(guān)；步驟2、采集電池分組后的各電池子組的端電壓，按照電池子組編號(hào)的順序檢測(cè)兩個(gè)電池子組之間是否存在電壓差，如果存在，則首先閉合這兩個(gè)電池子組之間的組間開關(guān)和這兩個(gè)電池子組中端電壓高的電池子組兩側(cè)的組內(nèi)開關(guān)，以使端電壓高的電池子組給這兩個(gè)電池子組之間的電容充電，然后斷開這兩個(gè)電池子組之間的組間開關(guān)和所述端電壓高的電池子組兩側(cè)的組內(nèi)開關(guān)，再閉合這兩個(gè)電池子組中端電壓低的電池子組兩側(cè)的組內(nèi)開關(guān)，以使這兩個(gè)電池子組之間的電容兩端的電壓轉(zhuǎn)移給端電壓低的電池子組；重復(fù)以上步驟，直到每?jī)蓚€(gè)電池子組之間的電量均衡；步驟3、斷開組間開關(guān)，以使各電池子組彼此隔離；步驟4、采集各電池子組內(nèi)的單體電池的端電壓，按照電池子組內(nèi)的單體電池編號(hào)的順序檢測(cè)兩個(gè)單體電池之間是否存在電壓差，如果存在，則閉合這兩個(gè)單體電池中端電壓高的單體電池兩側(cè)的組內(nèi)開關(guān)，然后斷開所述端電壓高的單體電池兩側(cè)的組內(nèi)開關(guān)，并閉合這兩個(gè)單體電池中端電壓低的單體電池兩側(cè)的組內(nèi)開關(guān)；重復(fù)以上步驟，直到各電池子組內(nèi)的每?jī)蓚€(gè)單體電池的電量均衡；步驟5、判斷所有的單體電池的電量是否均衡，如果是，則結(jié)束對(duì)電池電量的均衡，否則跳轉(zhuǎn)到步驟1，其中，各電池子組的均衡時(shí)間和各電池子組內(nèi)的各單體電池的均衡時(shí)間分別根據(jù)并接在各電池子組兩端的電容的充放電時(shí)間和并接在各電池子組的各單體電池兩端的電容的充放電時(shí)間設(shè)置。

本發(fā)明可獲得如下技術(shù)效果：