[發(fā)明專利]動力電池組的均衡充放電系統(tǒng)及均衡充放電方法

在審

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• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN105790339A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 唐海波;鄒春龍;盧世剛
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

1.一種動力電池組的均衡充放電系統(tǒng)，其特征在于：它包括電池管理系 統(tǒng)、開關控制器和開關陣列、充放電端口、充電器和放電器，其中：

電池管理系統(tǒng)采集動力電池組中串聯(lián)連接的各單體電池的電壓信息并將 電壓信息傳送給開關控制器；

開關控制器根據接收的電壓信息來控制開關陣列，使動力電池組中的待充 電和待放電的單體電池逐一經由開關陣列與充放電端口相通，其中，待充電的 單體電池的電壓偏差值小于0且絕對值大于偏差控制閾值，待放電的單體電池 的電壓偏差值大于0且大于偏差控制閾值；

充放電端口分兩路，一路與充電器連接，另一路與放電器連接，充放電端 口與充電器連接的線路上設有第一開關，充放電端口與放電器連接的線路上設 有第二開關，第一開關和第二開關的打開與閉合受開關控制器控制，其中，當 存在待充電的單體電池時，第一開關閉合而使待充電的單體電池經由開關陣 列、充放電端口、第一開關與充電器連通，當存在待放電的單體電池時，第二 開關閉合而使待放電的單體電池經由開關陣列、充放電端口、第二開關與放電 器連通。

2.如權利要求1所述的均衡充放電系統(tǒng)，其特征在于：

所述開關控制器為單片機、嵌入式控制器。

3.如權利要求1或2所述的均衡充放電系統(tǒng)，其特征在于：

所述開關陣列包括雙路觸點常開繼電器，每個所述單體電池配有一個雙路 觸點常開繼電器，其中：對于單體電池及為其配設的雙路觸點常開繼電器而言， 雙路觸點常開繼電器的線圈兩端分別與電源的正極、所述開關控制器的相應控 制端連接，雙路觸點常開繼電器的第一路常開觸點的兩端分別與單體電池的正 極、充放電端口的內側正端連接，第二路常開觸點的兩端分別與單體電池的負 極、充放電端口的內側負端連接。

4.如權利要求1或2所述的均衡充放電系統(tǒng)，其特征在于：

所述開關陣列包括多選一電子開關，所述動力電池組中的所有單體電池分 成多組，每組對應配設有兩個多選一電子開關，每組中的每個單體電池與該兩 個多選一電子開關連接，其中：對于每組中的每個單體電池及為其配設的兩個 多選一電子開關而言，多選一電子開關的控制端和使能端與所述開關控制器的 相應控制端連接，一多選一電子開關的一輸入端與單體電池的正極連接，而單 體電池的負極與另一多選一電子開關的相應一輸入端連接，與單體電池的正極 連接的多選一電子開關的輸出端與所述充放電端口的內側正端連接，與單體電 池的負極連接的多選一電子開關的輸出端與所述充放電端口的內側負端連接。

5.一種基于權利要求1至4中任一項所述的均衡充放電系統(tǒng)實現的動力 電池組的均衡充放電方法，其特征在于它包括步驟：

1)所述電池管理系統(tǒng)采集所述動力電池組中各單體電池的電壓信息，并 將電壓信息傳送給所述開關控制器；

2)所述開關控制器根據接收的電壓信息進行判斷，具體為：

若一單體電池的電壓偏差值小于0且絕對值大于偏差控制閾值，則該單體 電池需要充電，轉至3)；若一單體電池的電壓偏差值大于0且大于偏差控制 閾值，則該單體電池需要放電，轉至4)；其中：單體電池的電壓偏差值等于 單體電池兩端電壓值減去所述動力電池組中各單體電池兩端電壓值的均值；

3)所述開關控制器控制所述開關陣列，使需要充電的該單體電池通過所 述開關陣列與所述充放電端口連通，同時控制所述第一開關閉合，從而對該單 體電池進行均衡充電；

4)所述開關控制器控制所述開關陣列，使需要放電的該單體電池通過所 述開關陣列與所述充放電端口連通，同時控制所述第二開關閉合，從而對該單 體電池進行均衡放電。

6.如權利要求5所述的均衡充放電方法，其特征在于：

當存在多個需要充電的單體電池時，按照電壓偏差值的絕對值由大到小的 順序逐一對各個需要充電的單體電池進行均衡充電；

當存在多個需要放電的單體電池時，按照電壓偏差值由大到小的順序逐一 對各個需要放電的單體電池進行均衡放電。

7.如權利要求5所述的均衡充放電方法，其特征在于：

當均衡充電至單體電池的電壓偏差值回歸到正常區(qū)間內時，所述開關控制 器將控制所述開關陣列，使該單體電池與所述充放電端口斷開連接，充電均衡 作業(yè)完成；

當均衡放電至單體電池的電壓偏差值回歸到正常區(qū)間內時，所述開關控制 器將控制所述開關陣列，使該單體電池與所述充放電端口斷開連接，放電均衡 作業(yè)完成。