[發(fā)明專利]一種電池組均衡及保護(hù)的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711187426.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN108099636B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱穎
• 主分類號(hào): B60L58/22
• 分類號(hào): B60L58/22;B60L58/14;B60L58/15;B60L58/10;B60L3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種電池組均衡及保護(hù)的裝置和方法，它包含：主系統(tǒng)控制單元、上位機(jī)單元、可編程高壓充電單元、低壓恒壓充電單元、下位機(jī)及電芯檢測(cè)單元、硬件保護(hù)電路、電芯單元、繼電器等。主系統(tǒng)控制單元負(fù)責(zé)接受外部操作、顯示當(dāng)前狀態(tài)以及控制上位機(jī)單元的工作狀態(tài)、接收上位機(jī)單元返回的信息，主系統(tǒng)控制單元根據(jù)返回信息做出相應(yīng)的處置；上位機(jī)單元接受主系統(tǒng)控制單元的控制后，執(zhí)行對(duì)其余單元的自動(dòng)檢測(cè)，并把檢測(cè)以及處理結(jié)果上傳給主系統(tǒng)控制單元；在上述單元的協(xié)調(diào)控制下，確保每個(gè)電芯的充放電循環(huán)次數(shù)、循環(huán)深度基本一致，以及避免電池組在充放電使用的過(guò)程中引發(fā)的安全事故，使得電池組的可靠性、循環(huán)壽命大幅度提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池組均衡及保護(hù)的裝置和方法。

背景技術(shù)

目前的電池組大多以串聯(lián)使用的方式最為常見，由于電芯內(nèi)阻或多或少存在著差異，雖然電池組出廠前都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的配對(duì)，但是電池使用一段時(shí)間后，由于各種因素將導(dǎo)致電池的內(nèi)阻發(fā)生變化，假如不采取相應(yīng)的措施，在進(jìn)行串聯(lián)充電時(shí)，內(nèi)阻大、容量小的電芯獲得的充電電壓高，很容易過(guò)充，導(dǎo)致該電芯提前損壞；內(nèi)阻小、容量大的電芯上獲得的充電電壓低，使得該電芯充不滿電；放電時(shí)內(nèi)阻大、容量小的電池提前放完電，且很容易過(guò)放而損壞電芯，最終嚴(yán)重影響電池組的使用效率和壽命；為此業(yè)界采用了多種均衡控制技術(shù)來(lái)減緩串聯(lián)電池組內(nèi)電芯的容量衰減速度，主要有以下幾種方式：

1、功率耗散型的均衡方法，這種方法是在為串聯(lián)電池組進(jìn)行恒壓恒流充電時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)每個(gè)電芯上的充電電壓，當(dāng)充電電壓達(dá)到恒壓充電的設(shè)定值時(shí)，接通并聯(lián)在電芯兩端的電阻放電回路，通過(guò)電阻放電的方式，將多余的電能泄放掉，以維持電芯兩端的電壓基本不變(以完成恒壓充電的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程非常重要)，從而避免電芯過(guò)充電。放電時(shí)，由于電芯內(nèi)阻的不一致導(dǎo)致內(nèi)阻大的電芯放電時(shí)電壓下降快，內(nèi)阻小的電芯電壓下降慢，為此有兩種解決方法，其一是，當(dāng)內(nèi)阻大的電芯電壓下降到設(shè)定的保護(hù)電壓時(shí)，關(guān)閉整組電池的輸出。其二是，接通并聯(lián)在內(nèi)阻小的電芯兩端的電阻放電回路，使該電芯加快放電速度，以維持所有電芯的放電深度基本一致，直到整組電池的電壓達(dá)到設(shè)定的保護(hù)電壓時(shí)關(guān)閉整組電池組的輸出。上述解決方案的缺陷是顯而易見的。首先是造成能量的浪費(fèi)，還產(chǎn)生大量的熱量，給電池組的熱管理帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)。其次是不能解決木桶效應(yīng)，也就是說(shuō)，整組電池的放電是由容量最小的電芯來(lái)決定。