[發(fā)明專利]一種電池組在線均衡及核容的裝置及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810844223.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108808804B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅成林;張威;趙兵;趙偉;曾杰;溫愛(ài)輝;劉瑋;劉水
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;G01R31/396
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發(fā)明公開(kāi)了一種電池組在線均衡及核容的裝置及控制方法。本發(fā)明的電池組在線均衡及核容的裝置中設(shè)置有直流充電單元、被動(dòng)均衡單元和主動(dòng)均衡單元，可以根據(jù)實(shí)際需要斷開(kāi)或者閉合第一可控開(kāi)關(guān)、第二可控開(kāi)關(guān)和第三可控開(kāi)關(guān)，無(wú)需更換均衡裝置即可實(shí)現(xiàn)靈活切換均衡控制方法，并且通過(guò)直流充電單元和被動(dòng)均衡單元可以實(shí)現(xiàn)電池組內(nèi)單體電池的在線核容和電池回沖，核容過(guò)程中無(wú)需停止電池組的工作和使用專用的核容裝置，解決了當(dāng)前電池組均衡裝置功能單一，無(wú)法靈活選擇均衡控制方法，如需更換均衡控制方法，則需要更換整個(gè)均衡裝置，更換過(guò)程繁瑣復(fù)雜，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線核容功能，對(duì)于電池組內(nèi)性能較差的電池?zé)o法進(jìn)行在線核容的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流系統(tǒng)電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池組在線均衡及核容的裝置及控制方法。

背景技術(shù)

電池組是由多個(gè)電池單體串聯(lián)組成的，電池組內(nèi)任何一個(gè)電池單體的性能下降，都將導(dǎo)致電池組整體性能的下降。而在實(shí)際使用中，電池單體由于制造工藝和材料等原因，電池單體性能會(huì)出現(xiàn)差異。在串聯(lián)應(yīng)用的電池組中，電池單體之間的差異會(huì)導(dǎo)致電池單體的充放電電壓差異增大，部分電池單體出現(xiàn)過(guò)充電，部分電池單體出現(xiàn)欠充電，最終導(dǎo)致電池組對(duì)外放電能力整體下降。

針對(duì)上述情況，為改善電池組不一致導(dǎo)致的差異性，提高電池組整體性能，需對(duì)電池組進(jìn)行均衡控制。

目前對(duì)電池組均衡控制方法主要分為兩種，主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡，主動(dòng)均衡通過(guò)能量轉(zhuǎn)移的方式實(shí)現(xiàn)均衡，此種方式無(wú)能量損耗，但是均衡速度較慢，效率比較低，無(wú)法滿足較大電流的均衡要求；被動(dòng)均衡通過(guò)發(fā)熱負(fù)載將偏高的電池單體能量耗散達(dá)到均衡，此種方法速度較快，但是會(huì)產(chǎn)生熱量且造成能量的浪費(fèi)。

實(shí)際均衡控制過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇均衡控制方法，但是當(dāng)前的電池組均衡裝置的功能單一，只具備其中一種均衡控制方法，無(wú)法靈活選擇均衡控制方法，如需更換均衡控制方法，則需要更換整個(gè)均衡裝置。

并且當(dāng)前的電池組均衡裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線核容功能，對(duì)于電池組內(nèi)性能較差的電池?zé)o法進(jìn)行在線核容。

因此，導(dǎo)致了當(dāng)前電池組均衡裝置功能單一，無(wú)法靈活選擇均衡控制方法，如需更換均衡控制方法，則需要更換整個(gè)均衡裝置，更換過(guò)程繁瑣復(fù)雜，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線核容功能，對(duì)于電池組內(nèi)性能較差的電池?zé)o法進(jìn)行在線核容的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電池組在線均衡及核容的裝置及控制方法，解決了當(dāng)前電池組均衡裝置功能單一，無(wú)法靈活選擇均衡控制方法，如需更換均衡控制方法，則需要更換整個(gè)均衡裝置，更換過(guò)程繁瑣復(fù)雜，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線核容功能，對(duì)于電池組內(nèi)性能較差的電池?zé)o法進(jìn)行在線核容的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種電池組在線均衡及核容的裝置，包括：串聯(lián)電池組、第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、直流充電單元、被動(dòng)均衡單元、主動(dòng)均衡單元、電壓檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路和控制器；

串聯(lián)電池組由Q個(gè)單體電池串聯(lián)組成，Q為正整數(shù)；

單體電池與第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管為一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，每一個(gè)單體電池的正極與其對(duì)應(yīng)的第一開(kāi)關(guān)管的第一端電連接，每一個(gè)單體電池的負(fù)極與其對(duì)應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)管的第一端電連接，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)管的第二端組成結(jié)點(diǎn)P，各個(gè)第二開(kāi)關(guān)管的第二端組成結(jié)點(diǎn)N，各個(gè)第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的控制端分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與控制器的第一端電連接；

主動(dòng)均衡單元由第一可控開(kāi)關(guān)、主動(dòng)電容和主動(dòng)電感串聯(lián)組成，直流充電單元由第二可控開(kāi)關(guān)和充電子單元串聯(lián)組成，被動(dòng)均衡單元由第三可控開(kāi)關(guān)和發(fā)熱電阻串聯(lián)組成，主動(dòng)均衡單元、直流充電單元和被動(dòng)均衡單元的第一端均與結(jié)點(diǎn)P電連接，主動(dòng)均衡單元、直流充電單元和被動(dòng)均衡單元的第二端均與結(jié)點(diǎn)N電連接，第一可控開(kāi)關(guān)、第二可控開(kāi)關(guān)和第三可控開(kāi)關(guān)的控制端分別與控制器的第二端電連接；

電壓檢測(cè)電路的電壓輸入端分別對(duì)各個(gè)單體電池的電壓值采樣檢測(cè)，電壓檢測(cè)電路的輸出端與控制器的第三端電連接。

優(yōu)選地，還包括：保險(xiǎn)絲；