[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)調(diào)整型電池組主動(dòng)均衡方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410203044.4
• 申請(qǐng)日: 2014-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103972965A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東國(guó)光電子有限公司;國(guó)光電器股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 44254
• 代理人: 王新憲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池組均衡技術(shù)，尤其是一種動(dòng)態(tài)調(diào)整型電池組主動(dòng)均衡方法。

背景技術(shù)

目前市面上多數(shù)采用被動(dòng)耗散型的均衡策略來(lái)提高鋰電池的一致性。但是這種技術(shù)發(fā)熱量大、均衡電流小以及浪費(fèi)電池能量，不能起到取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用，使得電池組中高電量的單體電芯不能充分發(fā)揮容量，整個(gè)電池組的容量取決于最小容量的單體電芯。部分主動(dòng)均衡技術(shù)也不成熟，不能很及時(shí)很準(zhǔn)確地將富余的能量充分利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種動(dòng)態(tài)調(diào)整型電池組主動(dòng)均衡方法，能動(dòng)態(tài)地分析各個(gè)單體的特性，電池組放電時(shí)，精準(zhǔn)高效地將高容量的單體電芯的能量補(bǔ)充給低容的單體電芯；電池組充電時(shí)，精準(zhǔn)高效地將低容先充滿的電芯的能量搬移給高容后充滿的電芯，使得電池組各節(jié)電芯做到同時(shí)耗盡以及同時(shí)充滿，從而實(shí)現(xiàn)高效率搬移及損耗極小的取長(zhǎng)補(bǔ)短效果，提升電池組整體容量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種動(dòng)態(tài)調(diào)整型電池組主動(dòng)均衡方法，其基于實(shí)現(xiàn)的電路包括變壓器，所述變壓器包括一個(gè)主線圈和n個(gè)次級(jí)線圈，n≥3；每個(gè)次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)與一個(gè)單體電池連接，所述單體電池串聯(lián)組成電池組，利用電池組的電能對(duì)其中m個(gè)單體電池進(jìn)行補(bǔ)充電的方法包括以下步驟，m≤n/3，其中m為整數(shù)；

(1)電池組開(kāi)始初始標(biāo)定：

(2)充滿單體電池并檢測(cè)記錄單體電池的空載電壓；

(3)電池組恒流放電，檢測(cè)電流并計(jì)算放電容量；

(4)記錄單體電池放電瞬間帶載電壓；

(5)計(jì)算并記錄單體電池內(nèi)阻DCR；

(6)每隔一段時(shí)間記錄單體電池電壓及容量直到放電完畢；

(7)構(gòu)建單體電池放電d％-Vdkx曲線；

(8)電池組開(kāi)始充電；

(9)每隔一段時(shí)間記錄單體電池的電壓及容量直到充電完畢；

(10)構(gòu)建單體電池充電c％-Vckx曲線；

(11)電池組初始數(shù)據(jù)標(biāo)定完畢；

(12)正常使用并記錄單體電池空載電壓；

(13)電池組放電，測(cè)量計(jì)算單體電池內(nèi)阻DCR及放電容量；

(14)測(cè)量單體電池電壓，并去除內(nèi)阻分壓來(lái)計(jì)算空載電壓；

(15)當(dāng)電池組放電到設(shè)定容量、空載電壓Vdkx極差大于20mV且系統(tǒng)未出現(xiàn)故障失效狀態(tài)的情況下開(kāi)啟均衡；

(16)對(duì)空載電壓最低的m個(gè)單體電池進(jìn)行充電，直到空載電壓達(dá)到平均值；

(17)判斷單體電池空載電壓極差是否小于設(shè)定值，否則繼續(xù)均衡，是則停止均衡，直到放電完畢；

(18)電池組開(kāi)始充電并測(cè)量計(jì)算充電電容量；

(19)測(cè)量單體電池電壓，并去除內(nèi)阻分壓來(lái)計(jì)算空載電壓；

(20)當(dāng)電池組充電到設(shè)定容量、空載電壓Vdkx極差大于20mV且系統(tǒng)未出現(xiàn)故障失效狀態(tài)的情況下開(kāi)啟均衡；

(21)對(duì)空載電壓最低的m個(gè)單體電池進(jìn)行充電，直到空載電壓達(dá)到平均值；

(22)判斷單體電池空載電壓極差是否小于設(shè)定值，否則繼續(xù)均衡，是則停止均衡，直到充電完畢；

作為改進(jìn)，每次放電瞬間且電流大于等于0.1C時(shí)，根據(jù)單體電池放電前電壓和放電后瞬間電壓之差ΔV/電流I＝單體電池內(nèi)阻DCR。

作為改進(jìn)，根據(jù)恒流放電模式檢測(cè)初次放電特征電壓Vdx與“實(shí)時(shí)電流I-時(shí)間Δt”數(shù)據(jù)，再積分∫Idt計(jì)算已放容量Cd，直到放電結(jié)束，測(cè)得初次最低單體電池放電容量Cd0min，已放電百分比d％＝Cd/Cd0min，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)時(shí)刻的檢測(cè)的電壓Vdx補(bǔ)償內(nèi)阻分壓I*DCR后，得到單體電池放電空載電壓Vdkx，并在存儲(chǔ)器中與已放電百分比d％構(gòu)建“已放電百分比d％-空載特征電壓Vdkx”曲線數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)放電數(shù)據(jù)庫(kù)初始化完畢。

作為改進(jìn)，放電使用時(shí)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)積分計(jì)算實(shí)際已放電容量Cd及查詢放電數(shù)據(jù)庫(kù)空載電壓Vdkx對(duì)應(yīng)已放容量百分比d％，計(jì)算出各單體電池實(shí)際剩余容量SOC＝Cd/d％-Cd，從而得知某幾節(jié)單體電池SOC最低，當(dāng)達(dá)到均衡開(kāi)啟條件時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充電均衡。

作為改進(jìn)，根據(jù)恒流充電模式檢測(cè)初次充電特征電壓Vcx與“實(shí)時(shí)電流I-時(shí)間Δt”數(shù)據(jù)，再積分∫Idt計(jì)算已充容量Cc，直到充電結(jié)束，測(cè)得初次最低單體充電容量Cc0min，已充電百分比c％＝Cc/Cc0min，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)時(shí)刻的檢測(cè)的電壓Vcx補(bǔ)償內(nèi)阻分壓I*DCR后，得到單體充電空載電壓Vckx，并在存儲(chǔ)器中與已充電百分比c％構(gòu)建“已充電百分比c％-空載特征電壓Vckx”曲線數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)充電數(shù)據(jù)庫(kù)初始化完畢。