[發(fā)明專利]用于電池組的主動均衡裝置

在審

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• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107370203A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 劉營濤;洪安陽;曾廣閩;梁茂森;林程
• 申請（專利權）人: 東莞中汽宏遠汽車有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司11283
• 代理人: 劉兵

技術領域

本發(fā)明涉及鋰電池充電領域，具體涉及一種用于電池組的主動均衡裝置。

背景技術

在電力領域，鋰電池以其能量密度高、體積小、環(huán)保等優(yōu)勢逐漸成為電動汽車、儲能以及通信后備電源的主流動力來源。

在實際使用時，鋰電池均采用電池組的形式。但鋰電池在生產(chǎn)時由于環(huán)境、生產(chǎn)機器等方面的原因會不可避免地出現(xiàn)微小性能差異，這就導致了鋰電池組中的每個鋰電池可能出現(xiàn)每節(jié)電池的電壓值不同的情況。在多次使用后，這些電池的電壓差會逐漸增大，如果不及時進行均衡處理，這些不斷增大的不一致性會導致鋰電池組的壽命提前耗盡。

目前常見的均衡方式是采用被動均衡電路，該被動均衡電路主要通過在每節(jié)電池單體兩端并聯(lián)一個功率電阻和開關，當某節(jié)電池電壓較高時，吸合開關，消耗部分電量，直至達到均衡狀態(tài)。

這樣的均衡電路雖然可以在一定程度上對電池進行均衡處理。但是，由于均衡過程是將電能轉(zhuǎn)化為熱能，其散熱過程就必須配置相應的冷卻設備，這就使得工業(yè)生產(chǎn)中的成本大大增加并且將電能轉(zhuǎn)化成熱能會造成無謂的電力浪費；此外，如果散熱不合理的話，會導致整個電池組合均衡模塊溫度過高，導致電池加速衰減以及均衡模塊燒毀的后果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于電池組的主動均衡裝置，該主動均衡裝置能夠?qū)囯姵亟M中電壓高的鋰電池中的電量轉(zhuǎn)化到電壓低的鋰電池中，取代了將電能轉(zhuǎn)化成熱能的均衡流程，節(jié)約了能源，同時還降低了電池因為散熱不當而導致壽命耗盡過快的風險。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施方式提供一種用于電池組的主動均衡裝置，電池組由串聯(lián)的至少兩個電池單元構成，該主動均衡裝置可以包括：電壓傳感器，用于檢測兩個電池單元中的每一個電池單元兩端的電壓；兩個可控開關，該兩個可控開關與兩個電池單元串聯(lián)連接；電感器，連接在兩個電池單元之間的節(jié)點與兩個可控開關之間的節(jié)點之間；控制器，用于：接收電壓傳感器檢測到每一個電池單元兩端的電壓；判斷檢測到的兩個電池單元中的一個電池單元兩端的電壓是否大于兩個電池單元中的另一個電池單元的兩端的電壓；在判斷檢測到的兩個電池單元中的一個電池單元兩端的電壓大于兩個電池單元中的另一個電池單元的兩端的電壓的情況下，閉合該一個電池單元對應的第一可控開關，使得該一個電池單元給電感器充電；在給電感器充電結束后，斷開第一可控開關，閉合兩個可控開關中的第二可控開關，使得電感器對另一個電池單元進行充電，以均衡兩個電池單元兩端的電壓。

可選地，該控制器可以用于：判斷兩個電池單元兩端的電壓的差值是否大于預設值；在判斷兩個電池單元兩端的電壓的差值大于預設值的情況下，閉合第一可控開關，以使得第一電池單元對電感器充電。

可選地，在判斷檢測到的兩個電池單元中的一個電池單元兩端的電壓大于兩個電池單元中的另一個電池單元兩端的電壓的情況下，閉合兩個可控開關中與一個電池單元對應的第一可控開關，使得一個電池單元給電感器充電可以包括：如果兩個電池單元兩端的電壓的差值減小到初始差值的一半，則斷開所述第一可控開關，以停止給所述電感器充電。其中，該初始差值為開始給所述電感器充電時所述兩個電池單元兩端的電壓的差值。

可選地，控制器還可以用于：在檢測到電池組中的兩個電池單元兩端的電壓都小于預定電壓的情況下，不對兩個電池單元進行均衡。

可選地，該可控開關可以為電磁繼電器。

可選地，該電壓傳感器可以為霍爾電壓傳感器。

可選地，該控制器可以為電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)。

通過上述技術方案，本發(fā)明提供的主動均衡裝置能夠?qū)囯姵亟M中電壓高的鋰電池中的電量通過電感線圈轉(zhuǎn)化到電壓低的鋰電池中，取代了將電能轉(zhuǎn)化成熱能的均衡流程，節(jié)約了能源，同時還降低了電池因為散熱不當而導致壽命耗盡過快的風險。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于電池組的主動均衡裝置的結構框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于電池組的主動均衡裝置的主動均衡電路的結構示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于電池組的主動均衡方法的流程圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于電池組的主動均衡方法的流程圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于電池組的主動均衡方法的流程圖；以及