[發明專利]一種電池組均衡方法

有效

• 申請號: 201910248574.3
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111756080B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 毛廣甫
• 申請（專利權）人: 深圳市瑞能實業股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 曾文洪

本發明屬于電池管理領域，公開了一種電池組均衡裝置及方法，第i個電池的正極與第i個開關元件的第一端和第i?1個電池的負極連接，第i個開關元件的第二端與第2i?1個二極管的負極和第2i?2個二極管的正極連接，第i個電容的第一端與第2i?1個二極管的正極和第2i個二極管的負極連接，第i個電容的第二端與電感的第一端連接，電感的第一端與第一開關管的源極和第二開關管的漏極連接，第一開關管的漏極與第1個電池的正極連接，第二開關管的源極與第n個電池的負極和第n+1個開關元件的第一端連接，第n+1個開關元件的第二端與第2n個二極管的正極連接，第一續流二極管與第一開關管并聯，第二續流二極管與第二開關管并聯；避免了電能浪費并簡化了電路。

技術領域

本發明屬于電池管理領域，尤其涉及一種電池組均衡裝置及方法。

背景技術

一方面，隨著電動工具、電動汽車以及電動自行車等發展的需要，特別是在新能源汽車行業，純電動汽車逐漸成為當今世界各大汽車公司的研發熱點。無論是單體電池或是動力電池組，其作為電動設備的核心部件，對設備的動力性、經濟性和安全性都有著重大影響。另一方面，隨著新能源汽車產業的崛起，動力電池的更換和退役數量不斷增加，這些退役下來的電池容量多在初始容量的60％-70％，個別有接近80％，也有50％，如果將電池直接拆解或者廢棄，不僅使用成本大大提升，明顯也造成資源浪費，所以需要對退役電池進行梯次利用。

單體電池或動力電池組在經過多個充放電循環后，各電池單體的剩余容量的分布大致將會出現高低不一的情況，若不對電池加以均衡將容易出現過充和過放現象，在實際使用中，短板效應將嚴重影響單體電池或電池組的使用壽命，甚至存在過熱起火的安全隱患。

針對上述情況，為了改善單體電池或電池組的不一致問題，提高電池組的整體性能，則需要采用均衡控制。目前對于電池的均衡控制方法在每個電池外并聯分流電阻，通過控制相應的開關器件將剩余容量偏高的電池單元的能量通過電阻消耗掉，該方法在均衡中將能量白白浪費的同時，產生大量的熱，增加電池熱管理。

故傳統的電池組均衡裝置存在浪費電能的同時需增加電池熱管理，從而導致地電能浪費和電路復雜的缺陷。

發明內容

本發明提供了一種電池組均衡裝置及方法，旨在解決傳統的電池組均衡裝置存在的浪費電能的同時需增加電池熱管理，從而導致地電能浪費和電路復雜的問題。

一方面，本發明提供了一種電池組均衡裝置，所述電池組包括串聯的n個電池；n為大于3的整數；所述電池組均衡裝置包括n+1個開關元件、n個電容、 2n個二極管、電感、第一續流二極管、第二續流二極管、第一開關管以及第二開關管；

第i個電池的正極與第i個開關元件的第一端和第i-1個電池的負極連接，所述第i個開關元件的第二端與第2i-1個二極管的負極和第2i-2個二極管的正極連接，第i個電容的第一端與所述第2i-1個二極管的正極和第2i個二極管的負極連接，所述第i個電容的第二端與所述電感的第一端連接，所述電感的第二端與所述第一續流二極管D01的正極、所述第二續流二極管D02的負極、所述第一開關管的源極和所述第二開關管的漏極連接，所述第一開關管的漏極與所述第一續流二極管D01的負極和第1個電池的正極連接，所述第二開關管的源極與所述第二續流二極管D02的正極、第n個電池的負極以及第n+1個開關元件的第一端連接，所述第n+1個開關元件的第二端與第2n個二極管的正極連接；

其中，i為小于等于n的自然數。

另一方面，本發明提供了一種電池組均衡方法，基于前一方面所述的電池組均衡裝置，第1個電池的電量至第n個電池的電量依次減小，所述方法包括：

設置i為n；

控制第n+1個開關元件和第i個開關元件導通；

依次控制第一開關管和第二開關管按預設頻率導通和截止；

將i更新為i-1的值；